JP2016064351A - 防水通気膜と、それを備える防水通気部材および防水通気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも、通気性および防水性の制御の自由度が高く、例えば、より高いレベルで通気性と防水性との両立が可能な防水通気膜を提供する。【解決手段】一方の主面から他方の主面へと延びる貫通孔を有する高分子フィルムから構成され、上記貫通孔は、当該貫通孔の中心軸が直線状に延びるストレート孔であるとともに、中心軸が延びる方向に垂直な断面の面積が高分子フィルムの一方の主面から他方の主面に向けて増加する形状を有し、当該一方の主面における貫通孔の開口径ａと、当該他方の主面における貫通孔の開口径ｂとの比ａ／ｂが８０％以下である、防水通気膜とする。【選択図】図１

Description

本発明は、防水性および通気性を兼ね備える防水通気膜と、当該防水通気膜を備える防水通気部材および防水通気構造とに関する。

車両用ＥＣＵ（Electrical Control Unit）および太陽電池用制御基板のような電子回路基板を収容する筐体；モーター、光源およびセンサーのような電子機器または部品類を収容する筐体；電動歯ブラシおよびシェーバーのような家電製品の筐体；ならびに携帯電話のような情報端末の筐体などに、筐体の外部と内部との間で通気性を確保するための開口がしばしば設けられる。これにより、例えば、筐体の内部と外部との間で生じた圧力差を解消し、または小さくすることができる。開口には、とりわけ筐体に収容された物品が水を嫌う場合に、筐体の内部と外部との間で気体（通常は空気）を透過させて通気性を確保しながら、筐体の外部から当該開口を介して内部に水が侵入することを防ぐ、通気性と防水性とを兼ね備えた防水通気膜が配置されることが多い。

防水通気膜の一例は、延伸により生じた無数の細孔の分散構造を有する延伸多孔質膜である。特許文献１には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の延伸多孔質膜からなる防水通気膜が開示されている。防水通気膜の別の一例は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成された非多孔質の高分子フィルムである（特許文献２を参照）。特許文献２の防水通気膜は、非多孔質の高分子フィルムにイオンビームを照射した後、化学エッチングすることにより形成できる。

特開2003-318557号公報 特開2012-20279号公報

近年、通気性および防水性の制御の自由度が高い防水通気膜が求められている。例えば、通気性と防水性という相反する特性を高いレベルで両立させた、より具体的には、高い通気性を有しながらも同時に高い防水性を達成できる防水通気膜とすることができれば、通気面積を小さくしながらも必要な通気性を確保することができ、すなわち、防水通気構造のサイズを小さくすることができる。これにより、例えば、電子機器、特に携帯用情報端末、の設計の自由度が向上する。

特許文献１の防水通気膜は、延伸により生じた無数の微細なＰＴＦＥフィブリルと、延伸により当該フィブリル間に生じた無数の細孔とからなる膜構造を有しており、細孔は、通気膜の全体にわたって３次元的に分散し、互いに連続した状態にある。このため、特許文献１の防水通気膜では、膜内で細孔のサイズおよび形状に大きなバラツキがあり、通気性および防水性の制御の自由度を高くする、例えば、通気性および防水性を高いレベルで両立させることが難しい。

一方、特許文献２の防水通気膜では、貫通孔のサイズおよび形状の均一性が高いとともに、化学エッチングの条件により貫通孔のサイズ（径）を変化させることができるため、特許文献１の防水通気膜に比べて、通気性および防水性の制御の自由度は高い。しかし、近年の当該自由度の要求には、未だ不十分である。

本発明の目的の一つは、従来よりも、通気性および防水性の制御の自由度が高い防水通気膜の提供と、当該防水通気膜を備える防水通気部材および防水通気構造との提供である。

本発明の防水通気膜は、一方の主面から他方の主面へと延びる貫通孔を有する高分子フィルムから構成され、前記貫通孔は、当該貫通孔の中心軸が直線状に延びるストレート孔であり、前記貫通孔は、前記中心軸が延びる方向に垂直な断面の面積が前記高分子フィルムの一方の主面から他方の主面に向けて増加する形状を有し、前記一方の主面における前記貫通孔の開口径ａと、前記他方の主面における前記貫通孔の開口径ｂとの比ａ／ｂが８０％以下である。

本発明の防水通気部材は、上記本発明の防水通気膜と、前記防水通気膜に接合された支持体とを備える。

本発明の防水通気構造は、開口を有する筐体と、前記開口を塞ぐように配置され、前記筐体の内部と外部との間で気体を透過させながら外部から前記開口を介して内部に水が浸入することを防ぐ防水通気膜とを備え、前記防水通気膜が上記本発明の防水通気膜である。

本発明によれば、従来の防水通気膜に比べて、通気性および防水性の制御の自由度が高い防水通気膜が得られる。

本発明の防水通気膜の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防水通気膜の別の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防水通気膜のまた別の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防水通気膜において、貫通孔が延びる方向の当該貫通孔間の関係の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の防水通気膜において、貫通孔が延びる方向の当該貫通孔間の関係の別の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の防水通気膜のさらにまた別の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防水通気膜の上記とは別の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防水通気膜を構成する高分子フィルムを形成する方法であって、イオンビーム照射およびその後の化学エッチングを用いる方法における、イオンビーム照射の概略を説明するための模式図である。 本発明の防水通気膜を構成する高分子フィルムを形成する方法であって、イオンビーム照射およびその後の化学エッチングを用いる方法における、イオンビーム照射の一例を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の防水通気膜を構成する高分子フィルムを形成する方法であって、イオンビーム照射およびその後の化学エッチングを用いる方法における、化学エッチングの進行の一例を模式的に示す工程図である。 本発明の防水通気部材の一例を模式的に示す斜視図である。 本発明の防水通気部材の別の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の防水通気構造の一例を模式的に示す断面図である。 実施例１において作製した高分子フィルムの一方の主面（マスキング面）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察像を示す図である。 実施例１において作製した高分子フィルムの他方の主面（エッチング面）のＳＥＭによる観察像を示す図である。

［防水通気膜］
図１に、本発明の防水通気膜の一例を示す。図１に示す防水通気膜１は、高分子フィルム２と、高分子フィルム２の主面上に形成された撥液層３とを備える。高分子フィルム２は、当該フィルム２の一方の主面４ａから他方の主面４ｂへと延びる貫通孔５を有する。貫通孔５は、当該貫通孔５の中心軸（軸線）６が直線状に延びるストレート孔であり、当該中心軸６が延びる方向に垂直な断面７の面積が高分子フィルム２の一方の主面４ａから他方の主面４ｂに向けて増加する形状を有している。一方の主面４ａにおける貫通孔５の開口８ａの径（開口径）ａと、他方の主面４ｂにおける貫通孔５の開口８ｂの径ｂとの比ａ／ｂは８０％以下である。撥液層３は、貫通孔５の表面（貫通孔５内のフィルム２の表面）にも形成されている。高分子フィルム２の主面上に形成された撥液層３は、当該フィルム２の貫通孔５に対応する位置（開口８ａ，８ｂに対応する位置）に開口を有する。高分子フィルム２は、例えば、その厚さ方向に通気可能である経路を貫通孔５以外に有さない非多孔質のフィルムであり、典型的には、当該貫通孔５を除いて無孔の（中実の）フィルムである。なお、図１では、貫通孔５の形状を分かり易くするために、その径が誇張して描かれている。以降の図においても同様である。

図１に示す防水通気膜１は、特許文献２（特開2012-20279号公報）に開示されている防水通気膜と比較して、少なくとも貫通孔の形状が異なっている。より具体的には、特許文献２の防水通気膜の貫通孔が、「一定の断面形状で樹脂フィルムを直線状に貫通するストレート孔」（段落0015）であるのに対して、図１の防水通気膜１の貫通孔５は、同じく中心軸が直線状に延びるストレート孔ではあるものの、その中心軸６が延びる方向に垂直な断面７の面積がフィルム２の一方の主面４ａから他方の主面４ｂに向けて増加する形状を有している。防水通気膜１では、貫通孔５の当該形状に基づき、フィルム２の一方の主面４ａにおける貫通孔５の開口径ａと他方の主面４ｂにおける貫通孔５の開口径ｂとが等しくなく、開口径ｂに対して開口径ａが８０％以下の大きさとなっている。

少なくともこのような貫通孔５の形状に基いて、防水通気膜１は、従来の防水通気膜よりも通気性および防水性の制御の自由度が高い。例えば、膜全体にわたって３次元的に分散し、互いに連続した状態にある細孔を通気経路とする特許文献１の延伸多孔質膜に対して、防水通気膜１を構成する高分子フィルム２は、その厚さ方向の通気経路をストレート孔である貫通孔以外に有さない非多孔質のフィルムであるとともに、通気経路となる当該貫通孔のサイズおよび形状の均一性がより高く、さらに後述の製造方法における製造条件により貫通孔５の形状、開口径および上記比ａ／ｂを変化させることができる。このため、特許文献１の延伸多孔質膜に比べて、防水通気膜１の通気性および防水性の制御の自由度は高く、例えば、通気性および防水性を高いレベルで両立させることができる。

一方、一定の断面形状で樹脂フィルムを貫通する貫通孔を有する特許文献２の防水通気膜に比べて、防水通気膜１では、貫通孔５の断面７の形状の変化と、高分子フィルム２の各主面４ａ，４ｂにおける開口８ａ，８ｂの径の相違とが、防水通気膜１の通気性および防水性の制御の自由度を向上させ、例えば、通気性および防水性を高いレベルで両立させることができる。より具体的かつ典型的な例として、開口径が相対的に小さい開口８ａを有する主面４ａからの水の浸入を防ぐ防水性の方が、開口径が相対的に大きい開口８ｂを有する主面４ｂからの水の浸入を防ぐ防水性よりも大きい。すなわち、防水通気膜１は、その防水性について主面間（表裏間）に異方性を有する膜である。また、同じ開口径のときに防水通気膜１では、一定の断面形状で樹脂フィルムを貫通する貫通孔を有する防水通気膜に比べて、通気性が高くなる。このような異方性および通気性の高さが防水通気膜としての通気性および防水性の制御の自由度の高さに寄与している。また、後述の製造方法における製造条件によってこのような貫通孔５の形状、開口径および上記比ａ／ｂを変化させることができることも、この自由度の高さを強める方向に働く。

図１に示すように、貫通孔５は、中心軸６が延びる方向（貫通孔５が延びる方向）に断面７の形状が変化する、防水通気膜１の膜厚方向に非対称な形状を有する貫通孔である。

貫通孔５の形状は、中心軸６が直線状に延びるストレート孔であり、中心軸６が延びる方向に垂直な断面７の面積が高分子フィルム２の一方の主面４ａから他方の主面４ｂに向けて増加する限り、限定されない。断面７の面積は、主面４ａから主面４ｂに向けて連続的に増加しても、段階的に増加しても（すなわち、断面７の面積が一定の領域が存在しても）よい。断面７の面積は、図１に示す例のように、主面４ａから主面４ｂに向けて連続的に増加することが好ましく（貫通孔５は、断面７の面積が一方の主面４ａから他方の主面４ｂまで連続的に増加する形状を有することが好ましく）、その増加率がほぼ一定または一定であることがより好ましい。後述の製造方法によれば、断面７の面積が主面４ａから主面４ｂに向けて連続的に増加する貫通孔５を有する高分子フィルム２を備えた防水通気膜１、および、さらに当該面積の増加率がほぼ一定または一定である防水通気膜１を形成できる。

貫通孔５の断面７の形状は特に限定されず、例えば、円または楕円である。このとき、断面７の形状は厳密な円または楕円である必要はなく、例えば、後述の製造方法で実施する化学エッチングのムラに伴う多少の形状の乱れは許容しうる。貫通孔５は、断面７の面積が主面４ａから主面４ｂまで連続的に、かつほぼ一定または一定の増加率で増加するとともに、円または楕円である断面７の形状を有していてもよく、このとき貫通孔５の形状は、中心軸６を中心線とする円錐もしくは楕円錐またはこれらの一部となる。後述の製造方法によれば、断面７の形状が円または楕円である貫通孔５を有する高分子フィルム２を備えた防水通気膜１を形成できる。

貫通孔５における開口８ａの径（開口径ａ）と開口８ｂの径（開口径ｂ）との比ａ／ｂは８０％以下であり、通気性および防水性の制御の自由度をより高くできることから、７５％以下が好ましく、７０％以下がより好ましい。比ａ／ｂの下限は特に限定されず、例えば１０％である。

通気性および防水性の制御の自由度をより高くできる、より具体的には、防水性および通気性をより高いレベルで両立できることから、相対的に小さな開口である開口８ａの径（開口径ａ）は１２μｍ以下が好ましく、６μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。一方、相対的に大きな開口である開口８ｂの径（開口径ｂ）は１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましい。開口径ａ，ｂの下限は特に限定されないが、例えば、０．０１μｍである。開口径ａおよび／または開口径ｂが過度に小さくなると、防水通気膜１としての通気性が過度に低下し、通気性および防水性の両立が困難となる。

貫通孔５について、開口８ａ，８ｂの形状を円とみなしたときの当該円の直径、換言すれば、開口８ａ，８ｂの断面積（開口面積）と同一の面積を有する円の直径を、当該開口８ａ，８ｂの開口径とする。高分子フィルム２の各主面における貫通孔５の開口径は、当該主面に存在する全ての開口で一致している必要はないが、高分子フィルム２の有効部分（防水通気膜１として使用可能な部分）では実質的に同じ値とみなすことができる程度（例えば、標準偏差が平均値の１０％以下）に一致していることが好ましい。後述の製造方法によれば、このような各主面での開口径が揃った防水通気膜１を形成できる。

なお、高分子フィルム２の主面４ａ，４ｂに垂直な方向から傾いた方向に延びる貫通孔５の開口形状は楕円となりうる。しかし、このような場合においても、フィルム２内における貫通孔５の断面７の形状は円とみなすことができ、この円の直径は、開口形状である楕円の最小径と等しくなる。このため、上記傾いた方向に伸びる貫通孔５であって開口の形状が楕円であるものについては、当該最小径を貫通孔の開口径とすることができる。

高分子フィルム２における貫通孔５の密度（孔密度）は特に限定されず、例えば、１×１０³個／ｃｍ²以上１×１０⁹個／ｃｍ²以下である。孔密度がこの範囲において、防水通気膜１として好ましい範囲で通気性および防水性の制御をすることが容易となる。孔密度は、１×１０⁵個／ｃｍ²以上１×１０⁸個／ｃｍ²以下がより好ましい。孔密度は、高分子フィルム２の全体にわたって一定である必要はないが、高分子フィルム２の有効部分では、最大の孔密度が最小の孔密度の１．５倍以下となる程度に一定であることが好ましい。

高分子フィルム２の主面４ａにおける開口８ａの開口率（主面の面積に対する開口面積の割合）は、５０％以下が好ましく、１０％以上４５％以下が好ましく、２０％以上４０％以下がより好ましい。開口率がこれらの範囲において、防水通気膜１として好ましい範囲で通気性および防水性の制御をすることが容易となる。なお、延伸により生じた無数の細孔の分散構造を有する延伸多孔質膜では、このような低い気孔率を有する防水通気膜とすることができない。

図１に示す防水通気膜１において貫通孔５の中心軸６は高分子フィルム２の主面４ａ，４ｂに垂直な方向に延びているが、貫通孔５の中心軸６の延びる方向は、主面４ａ，４ｂに垂直な方向から傾いていてもよい。すなわち、防水通気膜１は、主面４ａ，４ｂに垂直な方向から傾いた方向に延びる貫通孔５を有する高分子フィルム２から構成されていてもよい。このような防水通気膜１の例を図２に示す。なお、図２では撥液層３の図示は省略する（図３，６も同様である）。

防水通気膜１では、中心軸６の延びる方向が異なる貫通孔５が混在していてもよい。より具体的には、例えば、高分子フィルム２において、主面４ａ，４ｂに垂直な方向に中心軸６が延びる貫通孔５と、当該方向から傾いた方向に中心軸６が延びる貫通孔５とが混在していてもよい。また例えば、高分子フィルム２が、当該フィルム２の主面４ａ，４ｂに垂直な方向から傾いた方向に中心軸６が伸びる貫通孔５を有し、当該傾いて延びる方向が異なる貫通孔５が高分子フィルム２に混在していてもよい。後者の例を図３に示す。

図３に示す防水通気膜１では、主面４ａ，４ｂに垂直な方向から中心軸６が傾いて延びる方向が異なる貫通孔５ａ〜５ｇが高分子フィルム２に混在している。換言すれば、図３の防水通気膜１における貫通孔５は、高分子フィルム２の主面４ａ，４ｂに垂直な方向に対して傾いた方向に延びており（高分子フィルム２を貫通しており）、延びる方向が互いに異なる貫通孔５の組み合わせがある。高分子フィルム２には、延びる方向が同一の貫通孔５の組み合わせがあってもよい。図３に示す例では、例えば、貫通孔５ａ，５ｂおよび５ｃの延びる方向は互いに異なっており、貫通孔５ａおよび５ｅの延びる方向は同一である。以下、本明細書において「組み合わせ」を単に「組」ともいう。「組」は、１の貫通孔と１の貫通孔との関係（ペア（対））に限られず、１または２以上の貫通孔同士の関係を意味する。同じ特徴を有する貫通孔の組があるということは、当該特徴を有する貫通孔が複数存在することを意味する。

図３に示すような、傾いて延びる方向が異なる貫通孔５が混在する高分子フィルム２から構成される防水通気膜１では、その傾く程度、およびある方向に伸びる貫通孔５の割合を変化させることができるため、防水通気膜１としての通気性および防水性の制御の自由度がより高くなる。

図２，３に示す貫通孔５について、その傾いて延びる方向Ｄ１が高分子フィルム２の主面に垂直な方向Ｄ２に対して成す角度θ１は４５°以下が好ましく、３０°以下がより好ましい。角度θ１がこれらの範囲にあるときに、防水通気膜１としての通気性および防水性の両立できるレベルがより高くなる。角度θ１の下限は特に限定されないが、例えば、１０°以上であり、２０°以上が好ましい。角度θ１が過度に大きくなると、防水通気膜１の機械的強度が弱くなる傾向がある。図３に示す貫通孔５では、角度θ１が互いに異なる組が存在している。

図３に示すような、傾いて延びる方向が異なる貫通孔５が混在する高分子フィルム２から構成される防水通気膜１において、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに（貫通孔５が延びる方向を当該主面に投影したときに）、貫通孔５が延びる方向が互いに平行であってもよいが、当該延びる方向が互いに異なる組を高分子フィルム２が有する（当該延びる方向が互いに異なる貫通孔５が高分子フィルム２に存在する）ことが好ましい。後者の場合、防水通気膜１としての通気性および防水性を両立できるレベルがより高くなる。

図４に、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに、貫通孔５が延びる方向が互いに平行である例を示す。図４に示す例では、３つの貫通孔５（５ｈ，５ｉ，５ｊ）が見えているが、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに各貫通孔５が延びる方向（紙面手前側の主面における貫通孔５の開口８ａから、反対側の主面における貫通孔５の開口８ｂに向かう方向）Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は互いに平行である（後述のθ２が０°である）。ただし、各貫通孔５ｈ，５ｉ，５ｊの角度θ１は互いに異なり、貫通孔５ｊの角度θ１が最も小さく、貫通孔５ｈの角度θ１が最も大きい。このため、各貫通孔５ｈ，５ｉ，５ｊが延びる方向は立体的に異なっている。

図５に、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに、貫通孔５が延びる方向が互いに異なっている例を示す。図５に示す例では、３つの貫通孔５（５ｋ，５ｌ，５ｍ）が見えているが、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに各貫通孔５が延びる方向Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８は互いに異なる。ここで、貫通孔５ｋと５ｌとは、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに９０°未満の角度θ２を成して、当該主面から互いに異なる方向に延びている。一方、貫通孔５ｋと５ｍとは、高分子フィルム２の主面に垂直な方向から見たときに９０°以上の角度θ２を成して、当該主面から互いに異なる方向に延びている。高分子フィルム２は、後者のように、当該フィルムの主面に垂直な方向から見たときに９０°以上の角度θ２を成して当該主面から互いに異なる方向に延びる貫通孔５の組を有することが好ましい。換言すれば、高分子フィルム２は、当該フィルムの主面に垂直な方向から見たときに、当該主面から一定の方向Ｄ６に延びる貫通孔５ｋと、当該一定の方向Ｄ６に対して９０°以上の角度θ２を成す方向Ｄ８に当該主面から延びる貫通孔５ｍとの組を有することが好ましい。このとき、防水通気膜１としての通気性および防水性を両立できるレベルがさらに高くなる。角度θ２は９０°以上１８０°以下が好ましく、すなわち１８０°であってもよい。

図３に示すような、傾いて延びる方向が異なる貫通孔５が混在する高分子フィルム２から構成される防水通気膜１において、２以上の貫通孔５が高分子フィルム２内で互いに交差していてもよい。すなわち、高分子フィルム２は、当該フィルム２内で互いに交差する貫通孔５の組を有していてもよい。このとき、防水通気膜１としての通気性および防水性を両立できるレベルがさらに高くなる。このような例を図６に示す。図６に示す例では、貫通孔５ｐと５ｑとが高分子フィルム２内で互いに交差している。

高分子フィルム２における（防水通気膜１における）貫通孔５の延びる方向（貫通孔５の中心軸６が延びる方向）は、例えば、当該フィルムの主面および断面に対して走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察を行うことで確認できる。

高分子フィルム２には、中心軸が延びる方向に垂直な断面の形状が当該フィルム２の厚さ方向に一定である、ストレート孔である貫通孔が存在していてもよい。

防水通気膜１は撥液処理されていてもよい。撥液処理されている防水通気膜１では、高分子フィルム２の少なくとも一部の表面に撥液層３が形成されている。図１に示す例では、撥液層３が高分子フィルム２の双方の主面４ａ，４ｂ上と貫通孔３の表面とに形成されている。撥液層３は、高分子フィルム２の一方の主面上のみに形成されていてもよいし、一方の主面上と貫通孔３の表面とのみに形成されていてもよい。相対的に小さい径の開口８ａを有する主面４ａに撥液層３が形成されていることが好ましい。

撥液層３は、撥水性を有する層であり、撥油性を併せて有することが好ましい。また、撥液層３は、高分子フィルム２の貫通孔５と対応する位置に開口を有する。

撥液層３は、例えば、撥水剤または疎水性の撥油剤を希釈剤で希釈して調製した処理液を、高分子フィルム２上に薄く塗布して乾燥させることにより形成できる。撥水剤および疎水性の撥油剤は、例えば、パーフルオロアルキルアクリレート、パーフルオロアルキルメタクリレートのようなフッ素化合物である。撥液層３の厚さは、貫通孔５の径の１／２未満が好ましい。

高分子フィルム２上に処理液を薄く塗布して撥液層３を形成する場合、貫通孔５の径にもよるが、当該貫通孔の表面（内周面）も、当該フィルム２の主面上と連続して撥液層３により被覆することが可能である（図１に示す例では、このようになっている）。

高分子フィルム２の厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、１５μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。

高分子フィルム２を構成する材料は、例えば、後述の製造方法において、非多孔質の高分子フィルムである原フィルムに貫通孔５を形成できる材料である。高分子フィルム２は、例えば、アルカリ性溶液、酸性溶液、または酸化剤、有機溶剤および界面活性剤から選ばれる少なくとも１種を添加したアルカリ性溶液もしくは酸性溶液により分解する樹脂から構成される。この場合、後述の製造方法におけるイオンビーム照射および化学エッチングによる原フィルムへの貫通孔５の形成がより容易となる。なお、これらの溶液は、典型的なエッチング処理液である。別の側面から見ると、高分子フィルム２は、例えば、加水分解または酸化分解によるエッチング可能な樹脂から構成される。原フィルムには、市販のフィルムを使用することができる。

高分子フィルム２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる少なくとも１種の樹脂から構成される。

防水通気膜１は、２層以上の高分子フィルム２を備えていてもよい。このような防水通気膜１は、例えば、２層以上の原フィルムを有する積層体にイオンビーム照射および化学エッチングして形成できる。

防水通気膜１は、ＪＩＳ Ｌ１０９６の規定に準拠して測定したガーレー数（以下、単に「ガーレー数」）で示して０．５秒以上の通気度を、その厚さ方向に有することが好ましい。撥液層３が当該通気度にほぼ影響を与えないことを考慮すると、高分子フィルム２は、ガーレー数で示して０．５秒以上の通気度をその厚さ方向に有しうる。

防水通気膜１は、ＪＩＳ Ｌ１０９２の耐水度試験Ｂ法（高水圧法）の規定に準拠して測定した耐水圧が５ｋＰａ以上であることが好ましく、１０ｋＰａ以上であることがより好ましく、２０ｋＰａ以上であることがさらに好ましい。なお、上記耐水圧１０ｋＰａは水深１ｍにおける水圧に耐えられることを意味しており、この場合、ＪＩＳ Ｃ０９２０に定められた「水に対する保護等級７（ＩＰＸ７）」に相当する防水性が確保される。ＩＰＸ７相当の電子機器は、誤って水中に落とされた場合にも、所定の水深および時間内であれば、機器内部への浸水を避けることができる。また、上記耐水圧が５ｋＰａ程度であると、ＪＩＳ Ｃ０９２０に定められた「水に対する保護等級４（ＩＰＸ４）」に相当する防水性が確保されることが経験的にわかっている。ＩＰＸ４も、近年、電子機器において求められる防水性の１つである。

防水通気膜１は、当該膜１を構成する高分子フィルム２の双方の主面４ａ，４ｂにおける貫通孔５の開口８ａ，８ｂの径が異なるため、高分子フィルム２の一方の主面４ａ側から他方の主面４ｂ側への防水性、例えば上記耐水圧、と、他方の主面４ｂ側から一方の主面４ａ側への防水性とが異なっている。より具体的には、貫通孔５の開口径が相対的に小さな一方の主面４ａ側からの防水性が、当該開口径が相対的に大きな一方の主面４ｂ側からの防水性に比べて大きい。貫通孔５の開口径が相対的に小さな一方の主面４ａ側からの防水性が、上記耐水圧にして５ｋＰａ以上であることが好ましい。また、主面４ａ側からの防水通気膜１の上記耐水圧と、主面４ｂ側からの防水通気膜１の上記耐水圧との差は、５ｋＰａ以上が好ましく、１０ｋＰａ以上がより好ましい。このような、主面４ａ，４ｂによる防水通気膜１の防水性の差の程度は、高分子フィルム２が有する貫通孔５の形状、より具体的には貫通孔５の開口径、および上記比ａ／ｂにより制御できる。また、防水通気膜１が２以上の高分子フィルム２を有する場合、各高分子フィルム２の構成、および当該２以上の高分子フィルム２の積層の状態（積層状態にある各高分子フィルム２の主面４ａ，４ｂが防水通気膜１のいずれの主面側を向いているかを含む）により制御できる。このような制御が可能であることも、防水通気膜１の防水性の制御の自由度が高いことに寄与している。

防水通気膜１は、これらの好ましい通気度および耐水圧を同時に達成しうる。

防水通気膜１は、必要に応じて、高分子フィルム２および撥液層３以外の任意の部材および／または層を備えていてもよい。当該部材は、例えば、図７に示す通気性支持層９である。図７に示す防水通気膜１では、図１に示す防水通気膜１の高分子フィルム２における他方の主面４ｂに通気性支持層９が配置されている。通気性支持層９の配置により、防水通気膜１としての強度が向上し、また、取扱性も向上する。通気性支持層９は、高分子フィルム２の一方の主面４ａに配置されていても、双方の主面４ａ，４ｂに配置されていてもよい。

通気性支持層９は、高分子フィルム２に比べて、厚さ方向の通気度が高い層である。通気性支持層９には、例えば、織布、不織布、ネット、メッシュを用いることができる。通気性支持層９を構成する材料は、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、アラミド樹脂である。通気性支持層９が配置される高分子フィルム２の主面には、撥液層３が形成されていてもいなくてもよい。通気性支持層９の形状は、高分子フィルム２の形状と同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、高分子フィルム２の周縁部のみに配置される形状を有する（具体的に、高分子フィルムが円形である場合には、その周縁部のみに配置されるリング状の）通気性支持層９でありうる。通気性支持層９は、例えば、高分子フィルム２との熱溶着、接着剤による接着などの手法により配置される。

防水通気膜１の面密度は、当該膜の強度および取扱性の観点から、５〜１００ｇ／ｍ²が好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ²がより好ましい。

防水通気膜１の厚さは、例えば、１０〜１００μｍであり、１５〜５０μｍが好ましい。

防水通気膜１には、着色処理が施されていてもよい。高分子フィルム２を構成する材料の種類によるが、着色処理を施していない防水通気膜１の色は、例えば、透明または白色である。このような防水通気膜１が筐体の開口を塞ぐように配置された場合、当該膜１が目立つことがある。目立つ膜はユーザーの好奇心を刺激し、針などによる突き刺しによって防水通気膜としての機能が損なわれることがある。防水通気膜１に着色処理が施されていると、例えば、筐体の色と同色または近似の色を有する膜１とすることにより、相対的にユーザーの注目を抑えることができる。また、筐体のデザイン上、着色された防水通気膜が求められることがあり、着色処理により、このようなデザインの要求に応えることができる。

着色処理は、例えば、高分子フィルム２を染色処理したり、高分子フィルム２に着色剤を含ませたりすることで実施できる。着色処理は、例えば、波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域に含まれる光が吸収されるように実施してもよい。すなわち、防水通気膜１は、波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域に含まれる光を吸収する着色処理が施されていてもよい。そのためには、例えば、高分子フィルム２が、波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域に含まれる光を吸収する能力を有する着色剤を含む、あるいは波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域に含まれる光を吸収する能力を有する染料によって染色されている。この場合、防水通気膜１を、青色、灰色、茶色、桃色、緑色、黄色などに着色できる。防水通気膜１は、黒色、灰色、茶色または桃色に着色処理されていてもよい。

防水通気膜１は様々な用途、例えば、防水通気部材、防水通気構造に使用できる。

貫通孔５を有する高分子フィルム２から構成される防水通気膜１の製造方法は特に限定されず、例えば、以下に説明する製造方法により製造できる。

［防水通気膜の製造方法］
以下の製造方法では、原フィルムに対するイオンビームの照射とその後の化学エッチングとにより、高分子フィルム２を形成する。イオンビーム照射および化学エッチングにより形成した高分子フィルム２は、そのまま防水通気膜１としてもよいし、撥液処理、着色処理あるいは通気性支持層９を積層する工程などのさらなる工程を経て防水通気膜１としてもよい。

イオンビーム照射およびその後の化学エッチングを用いる方法では、高分子フィルム２の貫通孔５の開口径を、それぞれの主面４ａまたは４ｂにおいて、上述した好ましい程度にまで揃えることができる。

原フィルムは、イオンビーム照射および化学エッチング後に防水通気膜１として使用する領域において、その厚さ方向に通気可能である経路を有さない非多孔質の高分子フィルムである。原フィルムは、無孔のフィルムであってもよい。

原フィルムにイオンビームを照射すると、当該フィルムにおけるイオンが通過した部分において、高分子フィルムを構成するポリマー鎖にイオンとの衝突による損傷が生じる。損傷が生じたポリマー鎖は、イオンが衝突していない他の部分のポリマー鎖よりも化学エッチングされやすい。このため、イオンビームを照射した原フィルムを化学エッチングすることにより、イオンの衝突の軌跡に沿って延びる細孔（貫通孔）が形成された高分子フィルムが得られる。すなわち、貫通孔５の中心軸６の延びる方向は、イオンビーム照射時に原フィルムをイオンが通過した方向である。なお、原フィルムにおけるイオンが通過していない部分には、通常、細孔は形成されない。

このように本開示の製造方法において、原フィルムから高分子フィルム２を形成する方法は、イオンビームを原フィルムに照射する工程（Ｉ）と、イオンビーム照射後の原フィルムにおけるイオンが衝突した部分の少なくとも一部を化学エッチングして、イオンの衝突の軌跡（イオントラック）に沿って延びる貫通孔５を当該フィルムに形成する工程（II）と、を含む。そして工程（II）において、イオン照射後の原フィルムにおける一方の主面へのマスキング層の配置により、当該一方の主面からの上記部分のエッチングに比べて、イオン照射後の原フィルムにおける他方の主面からの上記部分のエッチングの程度が大きい化学エッチングを実施する。この化学エッチングでは、マスキング層が配置された上記一方の主面からのイオントラックのエッチングに比べて、上記他方の主面からのイオントラックのエッチングの程度が大きくなる。このような非対称なエッチング、より具体的には、イオン照射後の原フィルムにおける一方の主面からと他方の主面からとの間で進行速度が異なるエッチング、を実施することにより、中心軸６が延びる方向に垂直な断面７の面積が高分子フィルム２の一方の主面から他方の主面に向けて増加する形状を有し、一方の主面における開口径ａと他方の主面における開口径ｂとの比ａ／ｂが８０％以下である貫通孔５を形成できる。なお、特許文献２では、イオンビーム照射後の原フィルムに対して、当該原フィルムの双方の主面から均等なエッチングが結果として進行しているため、貫通孔の断面形状が膜厚方向に一定であるフィルムが形成される。

以下、工程（Ｉ）および（II）をより具体的に説明する。

［工程（Ｉ）］
工程（Ｉ）では、イオンビームを原フィルムに照射する。イオンビームは、加速されたイオンにより構成される。イオンビームの照射により、当該ビーム中のイオンが衝突した原フィルムが形成される。

イオンビームを原フィルムに照射すると、図８に示すように、ビーム中のイオン２１が原フィルム２２に衝突し、衝突したイオン２１は当該フィルム２２の内部に軌跡２３（イオントラック）を残す。被照射物である原フィルム２２のサイズスケールで見ると、通常、イオン２１はほぼ直線状に原フィルム２２と衝突するため、直線状に延びた軌跡２３が当該フィルム２２に形成される。イオン２１は、通常、原フィルム２２を貫通する。

原フィルム２２にイオンビームを照射する方法は限定されない。例えば、原フィルム２２をチャンバーに収容し、チャンバー内の圧力を低くした後（例えば、照射するイオン２１のエネルギーの減衰を抑制するために高真空雰囲気とした後）、ビームラインからイオン２１を原フィルム２２に照射する。チャンバー内に特定の気体を加えてもよいし、原フィルム２２をチャンバーに収容するが当該チャンバー内の圧力を減圧せず、例えば大気圧でイオンビームの照射を実施してもよい。

帯状の原フィルム２２が巻回されたロールを準備し、当該ロールから原フィルム２２を送り出しながら、連続的に原フィルム２２にイオンビームを照射してもよい。これにより、高分子フィルム２を効率的に形成できる。上述したチャンバー内に上記ロール（送出ロール）と、イオンビーム照射後の原フィルム２２を巻き取る巻取ロールとを配置し、減圧、高真空などの任意の雰囲気としたチャンバー内において送出ロールから帯状の原フィルム２２を送り出しながら連続的に当該フィルムにイオンビームを照射し、ビーム照射後の原フィルム２２を巻取ロールに巻き取ってもよい。

原フィルム２２を構成する樹脂は、高分子フィルム２を構成する樹脂と同じであり、例えば、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる少なくとも１種である。これらの樹脂から構成される原フィルム２２は、イオン２１が衝突した部分の化学エッチングがスムーズに進行しながらも、その他の部分の化学エッチングが進行し難い特徴を有しており、原フィルム２２における軌跡２３に対応する部分の化学エッチングの制御が容易となる。このため、このような原フィルム２２の使用により、例えば、高分子フィルム２の貫通孔５の形状の制御がより容易となる。

原フィルム２２は２種以上の樹脂から構成されていてもよく、工程（Ｉ）および（II）を経て高分子フィルム２が形成される限り、樹脂以外の材料を含んでいてもよい。当該材料は、例えば、光安定剤、酸化防止剤などの添加剤、樹脂原料に由来するオリゴマー成分、金属酸化物（例えば白色顔料：アルミナ、酸化チタンなど）である。

原フィルム２２の厚さは、例えば１０〜１００μｍである。工程（Ｉ）でのイオンビーム照射の前後によって、通常、原フィルム２２の厚さは変化しない。

イオンビームを照射する原フィルム１は、例えば、無孔のフィルムである。この場合、工程（Ｉ）および（II）以外に当該フィルムに孔を設けるさらなる工程を実施しない限り、工程（Ｉ）および（II）により形成された貫通孔５以外の部分が無孔である高分子フィルム２を形成できる。当該さらなる工程を実施した場合、工程（Ｉ）および（II）により形成された貫通孔５と、当該さらなる工程により形成された孔とを有する高分子フィルム２が形成される。

原フィルム２２に照射、衝突させるイオン２１の種類は限定されないが、原フィルム２２を構成する樹脂との化学的な反応が抑制されることから、ネオンより質量数が大きいイオン、具体的にはアルゴンイオン、クリプトンイオンおよびキセノンイオンから選ばれる少なくとも１種のイオンが好ましい。

イオン２１のエネルギー（加速エネルギー）は、典型的には１００〜１０００ＭｅＶである。厚さ１０〜１００μｍ程度のポリエステルフィルムを原フィルム２２として使用する場合、イオン種がアルゴンイオンのときのイオン２１のエネルギーは１００〜６００ＭｅＶが好ましい。原フィルム２２に照射するイオン２１のエネルギーは、イオン種および原フィルム２２を構成する樹脂の種類に応じて調整しうる。

原フィルム２２に照射するイオン２１のイオン源は限定されない。イオン源から放出されたイオン２１は、例えば、イオン加速器により加速された後にビームラインを経て原フィルム２２に照射される。イオン加速器は、例えばサイクロトロン、より具体的な例はＡＶＦサイクロトロンである。

イオン２１の経路となるビームラインの圧力は、ビームラインにおけるイオン２１のエネルギー減衰を抑制する観点から、１０^-5〜１０^-3Ｐａ程度の高真空が好ましい。イオン２１を照射する原フィルム２２が収容されるチャンバーの圧力が高真空に達していない場合は、イオン２１を透過する隔壁によって、ビームラインとチャンバーとの圧力差を保持してもよい。隔壁は、例えば、チタン膜あるいはアルミニウム膜から構成される。

イオン２１は、例えば、原フィルム２２の主面に垂直な方向から当該フィルムに照射される。図８に示す例では、このような照射が行われている。この場合、軌跡２３が原フィルム２２の主面に垂直に延びるため、後の化学エッチングにより、主面に垂直な方向に中心軸６が延びる貫通孔５が形成された、図１に示すような高分子フィルム２が得られる。イオン２１は、原フィルム２２の主面に対して斜めの方向から当該フィルムに照射してもよい。この場合、後の化学エッチングにより、主面に垂直な方向から傾いた方向に中心軸６が延びる貫通孔５が形成された、図２に示すような高分子フィルム２が得られる。原フィルム２２に対してイオン２１を照射する方向は、公知の手段により制御できる。図２の角度θ１は、例えば、原フィルム２２に対するイオンビームの入射角により制御できる。

イオン２１は、例えば、複数のイオン２１の飛跡が互いに平行となるように原フィルム２２に照射される。図８に示す例では、このような照射が行われている。この場合、後の化学エッチングにより、互いに平行に延びる複数の貫通孔５が形成された、図１，２に示すような高分子フィルム２が得られる。

イオン２１は、複数のイオン２１の飛跡が互いに非平行（例えば互いにランダム）となるように原フィルム２２に照射してもよい。これにより、例えば、図３〜６に示すような高分子フィルム２が形成される。より具体的には、図３〜６に示すような高分子フィルム２を形成するために、例えば、イオンビームを原フィルム２２の主面に垂直な方向から傾けて照射するとともに、連続的あるいは段階的に当該傾ける方向を変化させてもよい。なお、イオンビームは、複数のイオンが互いに平行に飛翔するビームであるため、同じ方向に延びる貫通孔５の組が高分子フィルム２には通常存在する（同じ方向に延びる複数の貫通孔５が高分子フィルム２には通常存在する）ことになる。

連続的または段階的に当該傾ける方向を変化させる方法の例を図９に示す。図９に示す例では、帯状の原フィルム２２を送出ロール３１から送り出して所定の曲率を有する照射ロール３２を通過させ、当該ロール３２を通過する間にイオンビーム３３を照射し、照射後の原フィルム２２を巻取ロール３４に巻き取る。このとき、イオンビーム３３中のイオン２１は次々と互いに平行に飛翔してくるため、照射ロール３２上を原フィルム２２が移動するとともに原フィルム２２の主面に対してイオンビームが衝突する角度（入射角θ１）が変化することになる。そして、イオンビーム３３を連続的に照射すれば上記傾ける方向は連続的に変化し、イオンビーム３３を断続的に照射すれば上記傾ける方向は段階的に変化する。これは、イオンビームの照射タイミングによる制御ともいえる。また、イオンビーム３３の断面形状および原フィルム２２の照射面に対するイオンビーム３３のビームラインの断面積によっても、原フィルム２２に形成される軌跡２３の状態（例えば角度θ１）を制御できる。

高分子フィルム２の孔密度は、原フィルム２２へのイオンビームの照射条件（イオン種、イオンのエネルギー、イオンの衝突密度（照射密度）など）により制御できる。

イオン２１は、２以上のビームラインから原フィルム２２に照射してもよい。

工程（Ｉ）は、原フィルム２２の主面、例えば上記一方の主面、にマスキング層が配置された状態で実施してもよい。

［工程（II）］
工程（II）では、工程（Ｉ）においてイオンビームを照射した後の原フィルム２２におけるイオン２１が衝突した部分の少なくとも一部を化学エッチングして、イオン２１の衝突の軌跡２３に沿って延びる貫通孔５を当該フィルムに形成する。このようにして得た高分子フィルム２における貫通孔５以外の部分は、フィルムの状態を変化させる工程をさらに実施しない限り、基本的に、イオンビーム照射前の原フィルム２２と同じである。

また、工程（II）では、イオンビーム照射後の原フィルム２２の一方の主面にマスキング層を配置した状態で上記化学エッチングを実施する。この化学エッチングでは、原フィルム２２におけるイオン２１が衝突した部分のエッチングについて、マスキング層を配置した上記一方の主面からのエッチングに比べて、他方の主面からのエッチングの程度が大きくなる。すなわち、工程（II）では、原フィルム２２におけるイオン２１が衝突した部分のエッチングについて、当該フィルムの双方の主面からのエッチングが非対称的に進行する化学エッチング（非対称エッチング）を実施する。なお、「エッチングの程度が大きい」とは、より具体的には、例えば、上記部分について単位時間あたりのエッチング量が大きいこと、すなわち上記部分についてエッチング速度が大きいことを意味する。

工程（II）では、原フィルム２２の一方の主面への、原フィルム２２におけるイオン２１が衝突した部分に比べて化学エッチングされ難いマスキング層の配置により、当該一方の主面からの上記部分のエッチングを抑止しながら、原フィルム２２の他方の主面からの上記部分のエッチングを進行させる化学エッチングを実施してもよい。このようなエッチングは、例えば、マスキング層の種類および厚さの選択、マスキング層の配置、エッチング条件の選択などにより、実施できる。

マスキング層の種類は特に限定されないが、原フィルム２２におけるイオン２１が衝突した部分に比べて化学エッチングされ難い材料から構成される層であることが好ましい。「エッチングされ難い」とは、より具体的には、例えば、単位時間あたりにエッチングされる量が小さいこと、すなわち、被エッチング速度が小さいことを意味する。化学エッチングされ難いか否かは、工程（II）において実際に実施する非対称エッチングの条件（エッチング処理液の種類、エッチング温度、エッチング時間など）に基づいて判断できる。後述のように工程（II）において複数回の非対称エッチングを、マスキング層の種類および／または配置面を変えながら実施する場合、各エッチングの条件に基づいてそれぞれのエッチングについて判断すればよい。

マスキング層は、原フィルム２２におけるイオン２１が衝突していない部分との対比では、当該部分よりも化学エッチングされ易くても、され難くても、いずれでもよいが、され難いことが好ましい。され難い場合、例えば、非対称エッチングの実施に必要なマスキング層の厚さを薄くすることができる。

工程（Ｉ）において、マスキング層を配置した原フィルム２２にイオンビームを照射した場合、当該マスキング層にもイオントラックが形成される。これを考慮すると、マスキング層を構成する材料は、イオンビームの照射によってもそのポリマー鎖が損傷を受け難い材料であることが好ましい。

マスキング層は、例えば、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコールおよび金属箔から選ばれる少なくとも１種から構成される。これらの材料は、化学エッチングされ難いとともに、イオンビームの照射によっても損傷を受け難い。

マスキング層は、非対称エッチングを実施する領域に相当する、原フィルム２２の一方の主面の少なくとも一部に配置すればよい。もちろん必要に応じて、原フィルム２２の一方の主面の全体に配置できる。

原フィルム２２の主面にマスキング層を配置する方法は、非対称エッチングを実施する間、マスキング層が当該主面から剥離しない限り限定されない。マスキング層は、例えば、粘着剤により原フィルム２２の主面に配置される。すなわち工程（II）において、マスキング層が粘着剤によって上記一方の主面に貼り合わされた状態で、上記化学エッチングを（非対称エッチングを）実施してもよい。粘着剤によるマスキング層の配置は、比較的容易に行うことができる。また、粘着剤の種類を選択することにより、非対称エッチング後の原フィルム２２からのマスキング層の剥離が容易となる。

工程（II）では、非対称エッチングを複数回実施してもよい。また、少なくとも一回の非対称エッチングを実施する限り、原フィルム２２の双方の主面から均等に軌跡２３のエッチングを進行させる対称エッチングを実施してもよい。例えば、エッチングの途中でマスキング層を高分子フィルム１から剥離することにより、非対称エッチングから対称エッチングの進行に切り替えてもよい。あるいは、対称エッチングを実施した後にマスキング層を配置して、非対称エッチングを実施してもよい。

非対称エッチングを複数回実施する場合、各回のエッチングにおいてエッチング条件を変化させてもよい。

図１０に、工程（II）の例を示す。

図１０に示す例では、イオンビーム照射後の原フィルム２２の一方の主面にマスキング層４１を配置し（図１０（ａ））、この状態で化学エッチングを実施している。これにより、マスキング層が配置されていない他方の面から、イオンビームの照射により形成された軌跡２３に沿ってエッチングが進行し、当該軌跡２３に沿って延びる貫通孔５が形成される（図１０（ｂ））。図１０（ｂ）に示すように、マスキング層４１が配置されている主面からはエッチングが進行せず、細孔が形成されない。形成された貫通孔５の断面は、円錐状の形状を有しており、貫通孔５の先端は、原フィルム２２の上記一方の主面に開口している。そして、貫通孔５の上記一方の主面における開口径と、他方の主面における開口径とは互いに異なっており、エッチングの基点となった上記他方の主面における開口径の方が大きい。すなわち、図１０に示す例では、円錐状の断面形状を有する貫通孔であって、その開口径がフィルムの双方の主面間で異なる貫通孔５が形成された高分子フィルム２を得ている（図１０（ｃ））。上記一方の主面における貫通孔５の開口径ａと、上記他方の主面における貫通孔５の開口径ｂとの比ａ／ｂは８０％以下であり、工程（II）で実施するエッチングの条件により、この比をさらに小さい値とすることもできる。

このように工程（II）において、フィルムの膜厚方向に孔径が変化している貫通孔５であって、フィルムの一方の主面における開口径ａと他方の主面における開口径ｂとの比ａ／ｂが８０％以下である貫通孔５を形成できる。貫通孔５の中心軸６の延びる方向は、軌跡２３の延びる方向である。

図１０に示す例では既に一回の非対称エッチングを実施しているため、図１０（ｃ）に示すマスキング層４１が剥離された状態からさらに化学エッチングを進行させてもよい。これにより、例えば、貫通孔５の開口径、あるいは高分子フィルム２の一方の主面における貫通孔５の開口径ａと、他方の主面における貫通孔５の開口径ｂとの比ａ／ｂを制御できる。

貫通孔５の開口径は、例えば、エッチング温度、エッチング時間、エッチング処理液の組成などのエッチング条件によっても制御できる。

貫通孔５を有する高分子フィルム２は、従来の方法では形成できない。

化学エッチングに使用するエッチング処理液は特に限定されない。エッチング処理液は、例えば、アルカリ性溶液、酸性溶液、または酸化剤、有機溶剤および界面活性剤から選ばれる少なくとも１種を添加したアルカリ性溶液もしくは酸性溶液である。アルカリ性溶液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのような塩基を含む溶液（典型的には水溶液）である。酸性溶液は、例えば、硝酸、硫酸のような酸を含む溶液（典型的には水溶液）である。酸化剤は、例えば、重クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウムである。有機溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、エチレングリコール、アミノアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドである。界面活性剤は、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩である。

マスキング層４１を用いた非対称エッチングとすることを除き、具体的なエッチングの手法は公知の手法に従えばよい。例えば、エッチング処理液に、マスキング層４１を配置したビーム照射後の原フィルム２２を所定の温度かつ所定の時間、浸漬すればよい。

エッチングの温度は、例えば４０〜１５０℃であり、エッチングの時間は、例えば１０秒〜６０分である。

工程（II）の後、マスキング層４１は、必要に応じてその一部または全部を高分子フィルム２に残留させることができる。残留させたマスキング層４１は、例えば、高分子フィルム２における上記一方の主面（マスキング層を配置した主面）と上記他方の主面とを区別する目印として用いることができる。

高分子フィルム２の製造方法は、工程（Ｉ）、（II）以外の任意の工程を含んでいてもよい。

［防水通気部材］
本発明の防水通気部材の一例を、図１１に示す。図１１に示す防水通気部材１１は、膜の主面に垂直な方向から見た形状が円形である防水通気膜１と、当該膜１の周縁部に接合されたリング状のシートである支持体５１とを備える。防水通気膜１に支持体５１が接合された形態により、防水通気膜１が補強されるとともに、その取扱性が向上する。また、支持体５１が、筐体の開口など、防水通気部材１１が配置される部分への取り付けしろとなるため、防水通気膜１の取り付け作業が容易となる。

支持体５１の形状は限定されない。例えば、図１２に示すように、膜の主面に垂直な方向から見た形状が矩形である防水通気膜１の周縁部に接合された、額縁状のシートである支持体５１であってもよい。図１１，１２に示すように、支持体５１の形状を防水通気膜１の周縁部の形状とすることによって、支持体５１の配置による防水通気膜１の通気性の低下が抑制される。また、シート状の支持体５１が、防水通気部材１１の取扱性および筐体への配置性、特に筐体内への配置性、が向上する観点から、好ましい。

支持体５１を構成する材料は、例えば、樹脂、金属およびこれらの複合材料である。樹脂は、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ＰＥＴ、ポリカーボネートなどのポリエステル；ポリイミドあるいはこれらの複合材である。金属は、例えばステンレスやアルミニウムのような耐蝕性に優れる金属である。

支持体５１の厚さは、例えば５〜５００μｍであり、２５〜２００μｍが好ましい。また、取り付けしろとしての機能に着目すると、リング幅（額縁幅：外形と内径との差）は０．５〜２ｍｍ程度が適当である。支持体５１には、上記樹脂からなる発泡体を使用してもよい。

防水通気膜１と支持体５１との接合方法は特に限定されず、例えば、加熱溶着、超音波溶着、接着剤による接着、両面テープによる接着などの方法を採用できる。

防水通気部材１１における防水通気膜１の向き（防水通気膜１が備える高分子フィルム２の主面の向き）は限定されない。例えば、防水通気部材１１が筐体の開口に固定されたときに、水が侵入する可能性がある当該筐体の外側を高分子フィルム２の主面４ａ（貫通孔５の開口径が相対的に小さな主面４ａ）が向くように、防水通気膜１と支持体５１とが接合されていてもよい。この場合、より高い筐体の防水性と、より高い通気性とを確保できる。

防水通気部材１１は、２以上の防水通気膜１および／または２以上の支持体５１を備えていてもよい。

防水通気部材１１は、従来の防水通気部材と同様の用途に使用することができる。

［防水通気構造］
本発明の防水通気構造の一例を図１３に示す。図１３に示す防水通気構造１２は、内部８３と外部との間で気体を通過させる開口８２が設けられた筐体８１と、開口（開口部）８２を塞ぐように配置された防水通気膜１とを備える。この防水通気膜１により、筐体８１の外部と内部８３との間で気体を透過させながら、外部から開口８２を介して筐体８１内に水が浸入することを防ぐことができる。図１３に示す例では、支持体５１を介して防水通気膜１が筐体８１に接合されている。換言すれば、防水通気膜１と支持体５１とを備える防水通気部材１１が筐体８１に接合されている。また、図１３に示す例では、筐体８１の内部８３から防水通気膜１が筐体８１に接合されているが、筐体８１の外部から接合されていてもよい。

筐体８１は、樹脂、金属、ガラスおよびこれらの複合材料により構成される。

防水通気膜１の配置には、両面テープを用いた貼付、熱溶着、高周波溶着、超音波溶着などの手法を採用できる。支持体５１が両面テープであってもよい。

防水通気構造１２における防水通気膜１の向き（防水通気膜１が備える高分子フィルム２の主面の向き）は限定されない。例えば、防水通気構造１２を有する筐体８１の外側を高分子フィルム２の主面４ａ（貫通孔５の開口径が相対的に小さな主面４ａ）が向き、筐体８１の内側を高分子フィルム２の主面４ｂ（貫通孔５の開口径が相対的に大きな主面４ｂ）が向くように、防水通気膜１が配置されていてもよい。この場合、より高い防水通気構造１２の防水性と、筐体８１の内部からのより高い通気性とを確保できる。

防水通気構造１２を有する部品、装置、機器、製品などは限定されない。

防水通気構造１２は、従来の防水通気構造と同様、様々な用途に適用可能である。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。

最初に、実施例および比較例で作製した高分子フィルムおよび防水通気膜の評価方法を説明する。

［貫通孔の開口径］
高分子フィルムの双方の主面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、得られたＳＥＭ像から任意に選択した１０の貫通孔の開口径を各々の主面について当該像から求め、その平均値を高分子フィルムにおける貫通孔の開口径とした。

［通気度］
防水通気膜の厚さ方向の通気度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６の規定（通気性測定Ａ法：ガーレー法）に準拠して求めた。

［耐水圧］
防水通気膜の耐水圧は、ＪＩＳ Ｌ１０９２の耐水度試験Ｂ法（高水圧法）の規定に準拠して求めた。ただし、この規定に示された試験片の面積では膜が著しく変形するため、ステンレスメッシュ（開口径２ｍｍ）を膜の加圧面の反対側に設置し、当該膜の変形をある程度抑制した状態で測定した。

［孔密度］
高分子フィルムの孔密度は、当該フィルムの双方の主面をＳＥＭにより観察し、得られたＳＥＭ像にある貫通孔の数を目視にて数え、これを単位面積あたりの値に変換して求めた。

［撥油性］
防水通気膜の撥油性は、以下のように評価した。防水通気膜とコピー用紙（普通紙）とを、防水通気膜が上、コピー用紙が下になるように重ねて置き、スポイトを用いて防水通気膜にひまし油を１滴垂らした後、１分間放置した。その後、防水通気膜を取り除いてコピー用紙の状態を確認し、コピー用紙がひまし油で濡れている場合を防水通気膜の撥油性なし、濡れていない場合を撥油性有りとした。

（実施例１）
厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成された非多孔質の市販のＰＥＴフィルム（it4ip製、Track etched membrane、厚さ５０μｍ）を準備した。このフィルムは、無孔のＰＥＴフィルムにイオンビームを照射し、照射後のフィルムを化学エッチングして製造されたフィルムである。このフィルムの表面および断面をＳＥＭにより観察したところ、（１）貫通孔が、０．２５μｍの径を有するとともに、その中心軸の延びる方向に垂直な断面の面積がフィルムの厚さ方向に変化しない（一定である）ストレート孔であること、（２）貫通孔が、フィルムの主面に対して垂直な方向に延びていること、（３）孔密度が２．０×１０⁶個／ｃｍ²であること、が確認された。

次に、準備したＰＥＴフィルムの一方の主面に、マスキング層としてポリエチレンフィルム（厚さ５５μｍ）をアクリル系粘着剤により貼付した。これを８０℃に保持したエッチング処理液（エタノール濃度３０質量％、水酸化カリウム濃度１０質量％の水溶液）に２５分浸漬した。エッチング終了後、処理液からフィルムを取出し、ＲＯ水（逆浸透膜濾過水）に浸漬して洗浄した後、５０℃の乾燥オーブンにて乾燥した。その後、マスキング層を剥離し、貫通孔５が形成された高分子フィルム２を得た。

得られた高分子フィルム２の表面の状態（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察像）を図１４，１５に示す。図１４はマスキング層を配置した主面（マスキング面）を、図１５はマスキング層を配置しなかった主面（エッチング面）を、それぞれ示す。図１４，１５の倍率は同じである。図１４，１５に示すように、実施例１で得られた高分子フィルムは、中心軸が延びる方向に垂直な断面の面積が一方の主面（マスキング面）から他方の主面（エッチング面）に向けて増加する形状を有する貫通孔を有するフィルムであることが確認された。また、当該ＳＥＭ像から求めた各主面における貫通孔の開口径は、マスキング面について１．６μｍ、エッチング面について３．２μｍであり、すなわち比ａ／ｂは５０％であった。

次に、作製した高分子フィルム２の双方の主面を含む全面に撥液処理液を塗布した後、常温で３０分間放置して乾燥させ、当該フィルム２の表面および貫通孔５の内周面に撥液層３を形成して、防水通気膜１を得た。撥液処理液は、撥液剤（信越化学製、Ｘ−７０−０２９Ｃ）を濃度０．７重量％となるように希釈剤（信越化学製、ＦＳシンナー）で希釈して調製した。

このようにして得た防水通気膜１の通気度（ガーレー数）は１４秒、耐水圧はマスキング面側が２５ｋＰａ、エッチング面側が１５ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

（実施例２）
エッチング処理液をエタノール濃度２０質量％、水酸化カリウム濃度１５質量％の水溶液に変更したこと以外は実施例１と同様に化学エッチングを実施して、高分子フィルムを得た。このようにして得た高分子フィルムの各主面における貫通孔の開口径は、マスキング面について４．０μｍ、エッチング面について５．０μｍであり、すなわち比ａ／ｂは８０％であった。

次に、作製した高分子フィルムに対して、実施例１と同様に撥液処理を実施した。このようにして得た防水通気膜の通気度（ガーレー数）は１．５秒、耐水圧はマスキング面側が１３ｋＰａ、エッチング面側が８ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

（比較例１）
マスキング層を配置しなかったこと、および化学エッチングの実施時間を１０分としたこと以外は実施例１と同様に化学エッチングを実施して、高分子フィルムを得た。このようにして得た高分子フィルムの各主面における貫通孔の開口径は、いずれの主面についても１．６μｍであった。

次に、作製した高分子フィルムに対して、実施例１と同様に撥液処理を実施した。このようにして得た防水通気膜の通気度（ガーレー数）は６６秒、耐水圧はいずれの主面についても２５ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

（比較例２）
マスキング層を配置しなかったこと、および化学エッチングの実施時間を２０分としたこと以外は実施例１と同様に化学エッチングを実施して、高分子フィルムを得た。このようにして得た高分子フィルムの各主面における貫通孔の開口径は、いずれの主面についても３．２μｍであった。

次に、作製した高分子フィルムに対して、実施例１と同様に撥液処理を実施した。このようにして得た防水通気膜の通気度（ガーレー数）は６秒、耐水圧はいずれの主面についても９ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

（比較例３）
マスキング層を配置しなかったこと、および化学エッチングの実施時間を１５分としたこと以外は実施例２と同様に化学エッチングを実施して、高分子フィルムを得た。このようにして得た高分子フィルムの各主面における貫通孔の開口径は、いずれの主面についても４．０μｍであった。

次に、作製した高分子フィルムに対して、実施例１と同様に撥液処理を実施した。このようにして得た防水通気膜の通気度（ガーレー数）は４．５秒、耐水圧はいずれの主面についても１３ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

（比較例４）
マスキング層を配置しなかったこと、および化学エッチングの実施時間を２３分としたこと以外は実施例２と同様に化学エッチングを実施して、高分子フィルムを得た。このようにして得た高分子フィルムの各主面における貫通孔の開口径は、いずれの主面についても５．０μｍであった。

次に、作製した高分子フィルムに対して、実施例１と同様に撥液処理を実施した。このようにして得た防水通気膜の通気度（ガーレー数）は０．５秒、耐水圧はいずれの主面についても９ｋＰａ、撥油性は「有り」であった。

本発明の防水通気膜は、通気性を確保しながら水の透過を防ぐための種々の用途に使用できる。本発明の防水通気膜を適用できる装置、機器、部品、構造などは特に限定されない。

１ 防水通気膜
２ 高分子フィルム
３ 撥液層
４ａ，４ｂ （高分子フィルム２の）主面
５ 貫通孔
６ （貫通孔５の）中心軸
７ （貫通孔５の中心軸６が延びる方向に垂直な）断面
８ａ （主面４ａにおける貫通孔５の）開口
８ｂ （主面４ｂにおける貫通孔５の）開口
９ 通気性支持層
１１ 防水通気部材
１２ 防水通気構造
２１ イオン
２２ 原フィルム
２３ （高分子フィルム１におけるイオン２の衝突の）軌跡
３１ 送出ロール
３２ 照射ロール
３３ イオンビーム
３４ 巻取ロール
４１ マスキング層
５１ 支持体
８１ 筐体
８２ （筐体８１の）開口
８３ （筐体８１の）内部

Claims (17)

1. 一方の主面から他方の主面へと延びる貫通孔を有する高分子フィルムから構成され、
   前記貫通孔は、当該貫通孔の中心軸が直線状に延びるストレート孔であり、
   前記貫通孔は、前記中心軸が延びる方向に垂直な断面の面積が前記高分子フィルムの一方の主面から他方の主面に向けて増加する形状を有し、
   前記一方の主面における前記貫通孔の開口径ａと、前記他方の主面における前記貫通孔の開口径ｂとの比ａ／ｂが８０％以下である、防水通気膜。
2. 前記貫通孔は、前記断面の面積が前記一方の主面から前記他方の主面まで連続的に増加する形状を有する、請求項１に記載の防水通気膜。
3. 前記開口径ａが１２μｍ以下である、請求項１または２に記載の防水通気膜。
4. 前記高分子フィルムにおける前記貫通孔の密度が、１×１０³個／ｃｍ²以上１×１０⁹個／ｃｍ²以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の防水通気膜。
5. 前記一方の主面における前記貫通孔の開口率が５０％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の防水通気膜。
6. 前記高分子フィルムは、当該フィルムの主面に垂直な方向に対して中心軸が傾いた方向に伸びる前記貫通孔を有し、当該傾いて延びる方向が異なる前記貫通孔が前記高分子フィルムに混在している、請求項１〜５のいずれかに記載の防水通気膜。
7. 撥液処理されている、請求項１〜６のいずれかに記載の防水通気膜。
8. ＪＩＳ Ｌ１０９６の規定に準拠して測定したガーレー数で示して、０．５秒以上の通気度を厚さ方向に有する、請求項１〜７のいずれかに記載の防水通気膜。
9. ＪＩＳ Ｌ１０９２の耐水度試験Ｂ法（高水圧法）の規定に準拠して測定した耐水圧が５ｋＰａ以上である、請求項１〜８のいずれかに記載の防水通気膜。
10. 前記高分子フィルムが、アルカリ性溶液、酸性溶液、または酸化剤、有機溶剤および界面活性剤から選ばれる少なくとも１種を添加したアルカリ性溶液もしくは酸性溶液により分解する樹脂から構成される請求項１〜９のいずれかに記載の防水通気膜。
11. 前記高分子フィルムが、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる少なくとも１種から構成される請求項１〜９のいずれかに記載の防水通気膜。
12. 波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域に含まれる光を吸収する着色処理が施されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の防水通気膜。
13. 黒色、灰色、茶色または桃色に着色されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の防水通気膜。
14. 前記高分子フィルムに積層された通気性支持層をさらに備える、請求項１〜１３のいずれかに記載の防水通気膜。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の防水通気膜と、
    前記防水通気膜に接合された支持体と、を備える防水通気部材。
16. 開口を有する筐体と、
    前記開口を塞ぐように配置され、前記筐体の内部と外部との間で気体を透過させながら外部から前記開口を介して内部に水が浸入することを防ぐ防水通気膜と、を備え、
    前記防水通気膜が請求項１〜１４のいずれかに記載の防水通気膜である、防水通気構造。
17. 前記防水通気膜は、当該膜の前記一方の主面が前記筐体の外側を、前記他方の主面が前記筐体の内側を向くように前記筐体に配置されている、請求項１６に記載の防水通気構造。