JP2018193629A - Ventilation material, intake system parts of internal combustion engine, and method of applying flame retardance and water repellency and oil repellency to ventilation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通気材、内燃機関の吸気系部品、及び通気材の難燃及び撥水撥油処理方法に関する。 The present invention relates to a ventilation material, an intake system component of an internal combustion engine, and a flame retardant and water / oil repellent treatment method for the ventilation material.
従来、内燃機関の吸気騒音を低減する目的から、不織布などの通気性を有する多孔質材料により形成された管壁を有する吸気ダクトが開発されている。こうした吸気ダクトにおいては、雨水などが管壁に付着して管壁内部へ浸透すると、管壁の通気度が低下して吸気騒音を低減する効果が損なわれる。そこで例えば特許文献１では、管壁の外表面に撥水層を設け、管壁内部への水分の浸透を抑制するようにしている。撥水層を設ける方法としては、アクリル樹脂エマルジョンやアクリル共重合樹脂エマルジョンなどのベースレジンに対してフッ素やシリコンなどの撥水物質が添加されたものを、管壁の外表面に塗布して含浸させる方法が一般的である。 Conventionally, an intake duct having a pipe wall formed of a porous material having air permeability such as a nonwoven fabric has been developed for the purpose of reducing intake noise of an internal combustion engine. In such an intake duct, if rainwater or the like adheres to the tube wall and penetrates into the tube wall, the air permeability of the tube wall is lowered and the effect of reducing intake noise is impaired. Therefore, for example, in Patent Document 1, a water-repellent layer is provided on the outer surface of the tube wall to suppress moisture penetration into the tube wall. As a method of providing a water repellent layer, a base resin such as an acrylic resin emulsion or an acrylic copolymer resin emulsion to which a water repellent substance such as fluorine or silicon is added is applied to the outer surface of the tube wall and impregnated. The method of making it is common.
また、吸気ダクトなどの吸気系部品においては、内燃機関のバックファイアや、タバコの火などによる着火を抑制するために、ハロゲン系やリン系の難燃剤を付着させる処理が施されているものがある。 In addition, in the intake system parts such as the intake duct, in order to suppress ignition due to the backfire of the internal combustion engine or the fire of cigarettes, a process in which a halogen-based or phosphorus-based flame retardant is attached is performed. is there.
ところで、撥水層を設けるために用いられるアクリル樹脂エマルジョンやアクリル共重合樹脂エマルジョンなどのアクリル剤は燃えやすい。そのため、撥水性を付加することによって難燃性が損なわれるという背反が生じる。 By the way, acrylic agents such as an acrylic resin emulsion and an acrylic copolymer resin emulsion used for providing a water repellent layer are easily burned. Therefore, the contradiction that flame retardance is impaired by adding water repellency arises.
これに対して、難燃剤の使用量を増やすことで難燃性を確保することが考えられる。しかしながら、この場合には、増量された難燃剤によって管壁が目詰まりしやすくなり、管壁の通気性が損なわれるという新たな背反が生じる。 On the other hand, it is conceivable to ensure flame retardancy by increasing the amount of flame retardant used. However, in this case, the tube wall is easily clogged by the increased amount of the flame retardant, resulting in a new contradiction that the air permeability of the tube wall is impaired.
なお、こうした問題は、内燃機関の吸気ダクトに限定されるものではなく、エアクリーナのフィルタエレメントなどの他の吸気系部品においても同様にして生じるものである。また、例えば車両のシートの表皮材や内装材、衣服などの吸気系部品以外の通気材においても同様にして生じるものである。 Such a problem is not limited to the intake duct of the internal combustion engine, but also occurs in other intake system components such as an air cleaner filter element. Further, for example, it occurs in the same manner in a ventilation material other than the intake system parts such as a skin material of a vehicle seat, an interior material, and clothes.
本発明の目的は、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる通気材、内燃機関の吸気系部品、及び通気材の難燃及び撥水撥油処理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a breathable material capable of ensuring breathability while satisfying both flame retardancy and water / oil repellency, an intake system component of an internal combustion engine, and a flame retardant and water / oil repellent treatment method for the breathable material. There is.
上記目的を達成するための通気材は、合成樹脂からなり、通気性を有する多孔質材料により形成された基材と、前記基材の表面に付着された難燃剤と、前記基材の表面に対して化学結合により結合された撥水撥油剤と、を有する。 A ventilation material for achieving the above object is made of a synthetic resin and is formed of a porous material having air permeability, a flame retardant attached to the surface of the substrate, and a surface of the substrate. And a water / oil repellent agent bonded by chemical bonding.
同構成によれば、通気材の基材の表面には、難燃剤が付着されており、且つ撥水撥油剤が化学結合により結合されている。すなわち、燃えやすいアクリル剤を用いることなく、難燃性及び撥水撥油性の双方が付加されている。このため、難燃剤の使用量を低減することができ、難燃剤によって基材が目詰まりすることを抑制できる。したがって、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる。 According to this configuration, the flame retardant is attached to the surface of the base material of the ventilation material, and the water / oil repellent agent is bonded by chemical bonding. That is, both flame retardancy and water / oil repellency are added without using a flammable acrylic agent. For this reason, the usage-amount of a flame retardant can be reduced and it can suppress that a base material is clogged with a flame retardant. Therefore, breathability can be secured while achieving both flame retardancy and water / oil repellency.
また、上記目的を達成するための内燃機関の吸気系部品は、上記通気材を有する。
インレットダクトや、吸気通路に設けられて蒸発燃料を吸着する吸着材を保持する保持シート、エアクリーナのフィルタエレメントなどの内燃機関の吸気系部品においては、バックファイアによって溶けたり、雨や水などによって濡れることで通気性が損なわれたりするおそれがある。
In addition, an intake system component of an internal combustion engine for achieving the above object has the ventilation material.
Inlet parts of internal combustion engines, such as inlet ducts, holding sheets that hold the adsorbent that adsorbs evaporated fuel and is installed in the intake passage, and filter elements of air cleaners, are melted by the backfire or wet by rain, water, etc. There is a risk that air permeability may be impaired.
この点、上記通気材を内燃機関の吸気系部品に対して適用すれば、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる。
また、上記目的を達成するための通気材の難燃及び撥水撥油処理方法は、合成樹脂からなり、通気性を有する多孔質材料により形成された基材の表面に対して難燃剤を付着させる難燃処理工程と、前記基材の表面に対して活性エネルギーを供給することにより同表面に水酸基を形成する活性化処理工程と、前記水酸基に対して撥水撥油剤を反応させることにより前記基材の表面に対して前記撥水撥油剤を化学結合させる撥水撥油処理工程と、を備える。
In this respect, if the ventilation material is applied to an intake system component of an internal combustion engine, the breathability can be secured while achieving both flame retardancy and water / oil repellency.
In addition, the flame retardant and water / oil repellent treatment method of the breathable material for achieving the above object is made of a synthetic resin, and the flame retardant is attached to the surface of the base material formed of a porous material having air permeability. A flame retardant treatment step, an activation treatment step of forming a hydroxyl group on the surface by supplying activation energy to the surface of the substrate, and a reaction of the water / oil repellent agent with the hydroxyl group. And a water / oil repellent treatment step for chemically bonding the water / oil repellent to the surface of the substrate.
同方法によれば、難燃処理工程において、通気材の基材の表面に対して難燃剤が付着される。また、活性化処理工程において、例えばプラズマや紫外線などにより基材の表面に対して活性エネルギーを供給することにより同表面に水酸基が形成される。また、撥水撥油処理工程において、上記水酸基に対して撥水撥油剤を反応させることにより基材の表面に対して撥水撥油剤が化学結合により結合される。すなわち、燃えやすいアクリル剤を用いることなく、難燃性及び撥水撥油性の双方を付加することができる。このため、難燃剤の使用量を低減することができ、難燃剤によって基材が目詰まりすることを抑制できる。したがって、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる。 According to this method, the flame retardant is attached to the surface of the base material of the ventilation material in the flame retardant treatment step. Further, in the activation treatment step, for example, hydroxyl groups are formed on the surface of the substrate by supplying activation energy to the surface of the substrate by plasma or ultraviolet rays. Moreover, in the water / oil repellent treatment step, the water / oil repellent is bonded to the surface of the substrate by chemical bonding by reacting the hydroxyl group with the water / oil repellent. That is, both flame retardancy and water / oil repellency can be added without using a flammable acrylic agent. For this reason, the usage-amount of a flame retardant can be reduced and it can suppress that a base material is clogged with a flame retardant. Therefore, breathability can be secured while achieving both flame retardancy and water / oil repellency.
本発明によれば、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる。 According to the present invention, air permeability can be secured while achieving both flame retardancy and water / oil repellency.
以下、図１〜図６を参照して、通気材及び通気材の難燃及び撥水撥油処理方法を、内燃機関のインレットダクト１０のダクト部材２０及びダクト部材２０の難燃及び撥水撥油処理方法として具体化した一実施形態について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1-6, the flame retardant and the water-repellent / oil-repellent treatment method of the ventilation member, the flame retardant and water-repellent repellency of the duct member 20 of the inlet duct 10 of the internal combustion engine and the duct member 20 An embodiment embodied as an oil treatment method will be described.
まず、図１〜図４を参照して、インレットダクト１０の概略構成について説明する。なお、以降において、インレットダクト１０内における吸気の流れ方向の上流側及び下流側をそれぞれ単に上流側及び下流側と称する。 First, a schematic configuration of the inlet duct 10 will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the upstream side and the downstream side in the flow direction of the intake air in the inlet duct 10 are simply referred to as the upstream side and the downstream side, respectively.
図１及び図２に示すように、インレットダクト１０は、合成樹脂からなる不織布基材を熱プレスすることにより形成されたダクト部材２０、硬質の合成樹脂からなり、ダクト部材２０の上流側の端部２４に接続された上流側接続部材１２、及び硬質の合成樹脂からなり、ダクト部材２０の下流側の端部２５に接続された下流側接続部材１４を備えている。インレットダクト１０は、図示しないエアクリーナのインレットに下流側接続部材１４が接続されることによって吸気通路の一部を構成する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inlet duct 10 includes a duct member 20 formed by hot pressing a nonwoven fabric base material made of synthetic resin, a hard synthetic resin, and an upstream end of the duct member 20. The upstream connection member 12 connected to the portion 24 and the downstream connection member 14 made of hard synthetic resin and connected to the downstream end portion 25 of the duct member 20 are provided. The inlet duct 10 constitutes a part of the intake passage when the downstream connection member 14 is connected to an inlet of an air cleaner (not shown).
＜ダクト部材２０＞
図１及び図２に示すように、ダクト部材２０は、本体部２２と、本体部２２の軸線方向の両側に位置する端部２４，２５とを有している。ダクト部材２０は、半割筒状をなす第１半割体３０と、半割円筒状をなす第２半割体４０とを互いに接合することにより形成されている。
<Duct member 20>
As shown in FIGS. 1 and 2, the duct member 20 includes a main body portion 22 and end portions 24 and 25 located on both sides of the main body portion 22 in the axial direction. The duct member 20 is formed by joining together a first half 30 that forms a half cylinder and a second half 40 that forms a half cylinder.
図２〜図４に示すように、第１半割体３０には、本体部２２の一部（下部）が外周側に向けて膨出された収容部３４が設けられている。収容部３４の内部には、内燃機関の燃焼室や吸気ポートなどから上流側に向けて移動する蒸発燃料を吸着する吸着材５０が収容されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the first half 30 is provided with a housing part 34 in which a part (lower part) of the main body part 22 bulges toward the outer peripheral side. An adsorbent 50 that adsorbs the evaporated fuel that moves toward the upstream side from the combustion chamber or the intake port of the internal combustion engine is accommodated inside the accommodating portion 34.
各半割体３０，４０の周方向の両端には、外周側にそれぞれ突出する一対の接合部３２，４２が軸線方向全体にわたって形成されている。
第１半割体３０の接合部３２と第２半割体４０の接合部４２とが接合されることにより、ダクト部材２０が形成されている。
At both ends in the circumferential direction of the halves 30, 40, a pair of joint portions 32, 42 projecting outward are formed over the entire axial direction.
The duct member 20 is formed by joining the joint 32 of the first half 30 and the joint 42 of the second half 40.
各半割体３０，４０を構成する不織布基材は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる芯部と、同ＰＥＴ繊維よりも融点の低い変性ＰＥＴからなる鞘部（いずれも図示略）とを有する周知の芯鞘型の複合繊維により構成されている。変性ＰＥＴがＰＥＴ同士を結合するバインダとして機能する。 The nonwoven fabric base material which comprises each halved body 30 and 40 has a core part which consists of PET (polyethylene terephthalate), for example, and a sheath part (all not shown) which consists of modified PET whose melting point is lower than the PET fiber. It is composed of a well-known core-sheath type composite fiber. Modified PET functions as a binder for bonding PET together.
変性ＰＥＴの配合割合は、３０〜７０％であることが好ましい。本実施形態では、変性ＰＥＴの配合割合が５０％とされている。
なお、こうした複合繊維としては他に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる芯部と、同ＰＥＴ繊維よりも融点の低いＰＰ（ポリプロピレン）からなる鞘部（いずれも図示略）とを有するものであってもよい。
The blending ratio of the modified PET is preferably 30 to 70%. In this embodiment, the blending ratio of the modified PET is 50%.
In addition, such a composite fiber has a core part made of PET (polyethylene terephthalate) and a sheath part (all not shown) made of PP (polypropylene) having a melting point lower than that of the PET fiber. Also good.
不織布基材の目付け量は、５００〜１５００ｇ／ｍ２であることが好ましい。本実施形態では、不織布基材の目付け量が８００ｇ／ｍ２とされている。
各半割体３０，４０は、例えば３０ｍｍ〜１００ｍｍの厚さの不織布基材を熱プレスすることにより成形されている。
It is preferable that the fabric weight of a nonwoven fabric base material is 500-1500 g / m < 2 >. In this embodiment, the basis weight of the nonwoven fabric substrate is set to 800 g / m 2 .
Each half body 30 and 40 is shape | molded by hot-pressing the nonwoven fabric base material of thickness of 30 mm-100 mm, for example.
本体部２２の通気度（ＪＩＳＬ１０９６，Ａ法（フラジール形法））は、３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓとされている。また、本体部２２の板厚としては、０．５〜３．０ｍｍであることが好ましい。本実施形態では、本体部２２の板厚が１．５ｍｍとされている。 The air permeability (JIS L1096, Method A (Fragile method)) of the main body 22 is 3 cm 3 / cm 2 · s. Further, the plate thickness of the main body 22 is preferably 0.5 to 3.0 mm. In this embodiment, the plate | board thickness of the main-body part 22 shall be 1.5 mm.
ダクト部材２０の各端部２４，２５は、本体部２２よりも拡径されている。
各端部２４，２５及び各半割体３０，４０の接合部３２，４２は、本体部２２よりも高い圧縮率にて熱プレス成形されている。
The end portions 24 and 25 of the duct member 20 are larger in diameter than the main body portion 22.
The joining portions 32 and 42 of the end portions 24 and 25 and the halves 30 and 40 are hot press-molded at a higher compressibility than the main body portion 22.
図４に示すように、収容部３４は、平面視略矩形状の底壁部３４ａと、底壁部３４ａの周縁において屈曲して立ち上がる立壁部３４ｂと、立壁部３４ｂの上端において屈曲して外側に向けて延在する固定部３４ｃと、固定部３４ｃの周縁において屈曲して立ち上がるとともに本体部２２に連なる側壁部３４ｄとを有している。 As shown in FIG. 4, the accommodating portion 34 includes a bottom wall portion 34 a having a substantially rectangular shape in plan view, a standing wall portion 34 b that bends and rises at the periphery of the bottom wall portion 34 a, and is bent and bent at the upper end of the standing wall portion 34 b. And a side wall 34 d that is bent and rises at the periphery of the fixing portion 34 c and is continuous with the main body portion 22.
ここで、底壁部３４ａ全体が本体部２２と同等の圧縮率にて熱プレス成形されている。一方、立壁部３４ｂ、固定部３４ｃ、及び側壁部３４ｄは、いずれも本体部２２よりも高い圧縮率にて熱プレス成形されている。 Here, the entire bottom wall portion 34 a is hot press molded at a compression rate equivalent to that of the main body portion 22. On the other hand, the standing wall portion 34 b, the fixing portion 34 c, and the side wall portion 34 d are all hot press molded at a higher compression ratio than the main body portion 22.
吸着材５０としては、例えば活性炭粒子が好ましい。吸着材５０は、一対のガラス繊維ネット５４により挟まれた状態で、一対の保持シート５２により挟まれることにより保持されている。 As the adsorbent 50, for example, activated carbon particles are preferable. The adsorbent 50 is held by being sandwiched between a pair of holding sheets 52 while being sandwiched between a pair of glass fiber nets 54.
保持シート５２は、例えば変性ＰＥＴからなる不織布基材により構成されている。
なお、保持シート５２を構成する不織布基材は、例えばＰＥＴからなる芯部と、同ＰＥＴ繊維よりも融点の低い変性ＰＥＴ、またはＰＰからなる鞘部（いずれも図示略）とを有する周知の芯鞘型の複合繊維により構成されるものであってもよい。
The holding sheet 52 is made of a nonwoven fabric substrate made of, for example, modified PET.
In addition, the nonwoven fabric base material which comprises the holding | maintenance sheet 52 is a well-known core which has the core part which consists of PET, for example, and the sheath part (all are abbreviate | omitted illustration) which consists of modified PET or PP which has a melting | fusing point lower than the PET fiber It may be constituted by a sheath type composite fiber.
保持シート５２を構成する不織布基材の目付け量は、３０〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。本実施形態では、不織布基材の目付け量が６０ｇ／ｍ２とされている。
保持シート５２の板厚としては、０．１〜１．５ｍｍであることが好ましい。本実施形態では、保持シート５２の板厚が０．３ｍｍとされている。
It is preferable that the fabric weight of the nonwoven fabric base material which comprises the holding sheet 52 is 30-150 g / m < 2 >. In this embodiment, the basis weight of the nonwoven fabric substrate is 60 g / m 2 .
The plate thickness of the holding sheet 52 is preferably 0.1 to 1.5 mm. In the present embodiment, the thickness of the holding sheet 52 is set to 0.3 mm.
収容部３４の底壁部３４ａ上に、吸着材５０及び一対のガラス繊維ネット５４を内包した一対の保持シート５２が載置されるとともに、保持シート５２の縁部が固定部３４ｃ上に載置される。この状態において、保持シート５２の縁部が固定部３４ｃに対して超音波溶着により固定されている。 A pair of holding sheets 52 including the adsorbent 50 and the pair of glass fiber nets 54 are placed on the bottom wall 34 a of the housing portion 34, and the edges of the holding sheets 52 are placed on the fixing portions 34 c. Is done. In this state, the edge portion of the holding sheet 52 is fixed to the fixing portion 34c by ultrasonic welding.
＜上流側接続部材１２＞
図１及び図２に示すように、上流側接続部材１２は、インレットダクト１０の入口１６を構成する。上流側接続部材１２は、ダクト部材２０の端部２４に接続される円筒状の接続部１２ａ、接続部１２ａの外周面に突設された円環状のフランジ部１２ｂ、及び接続部１２ａの上流側に連なるとともに上流側ほど外周側に位置するように反り返った形状のファンネル部１２ｃを有している。
<Upstream side connection member 12>
As shown in FIGS. 1 and 2, the upstream connecting member 12 constitutes an inlet 16 of the inlet duct 10. The upstream connection member 12 includes a cylindrical connection portion 12a connected to the end portion 24 of the duct member 20, an annular flange portion 12b protruding from the outer peripheral surface of the connection portion 12a, and an upstream side of the connection portion 12a. And a funnel portion 12c having a curved shape so as to be positioned on the outer peripheral side toward the upstream side.
ダクト部材２０の端部２４が接続部１２ａに外挿されるとともにフランジ部１２ｂに突き当てられている。接続部１２ａの外面と端部２４の内面とは接着剤を介して接合されている。 An end portion 24 of the duct member 20 is extrapolated to the connection portion 12a and is abutted against the flange portion 12b. The outer surface of the connection part 12a and the inner surface of the end part 24 are joined via an adhesive.
＜下流側接続部材１４＞
図１及び図２に示すように、下流側接続部材１４は、インレットダクト１０の出口１８を構成する。下流側接続部材１４は、ダクト部材２０の端部２５に接続される円筒状の第１接続部１４ａ、及び第１接続部１４ａの外周面に突設された円環状の第１フランジ部１４ｂを有している。また、下流側接続部材１４は、第１接続部１４ａの下流側に連なるとともに第１接続部１４ａよりも拡径された円筒状の第２接続部１４ｃ、及び第２接続部１４ｃの外周面に突設された円環状の第２フランジ部１４ｄを有している。
<Downstream connection member 14>
As shown in FIGS. 1 and 2, the downstream connection member 14 constitutes an outlet 18 of the inlet duct 10. The downstream side connection member 14 includes a cylindrical first connection portion 14a connected to the end portion 25 of the duct member 20 and an annular first flange portion 14b protruding from the outer peripheral surface of the first connection portion 14a. Have. Further, the downstream connection member 14 is connected to the downstream side of the first connection portion 14a and has a cylindrical second connection portion 14c whose diameter is larger than that of the first connection portion 14a, and an outer peripheral surface of the second connection portion 14c. A projecting annular second flange portion 14d is provided.
ダクト部材２０の端部２５が第１接続部１４ａに外挿されるとともに第１フランジ部１４ｂに突き当てられている。第１接続部１４ａの外面と端部２５の内面とは接着剤を介して接合されている。 An end portion 25 of the duct member 20 is extrapolated to the first connection portion 14a and is abutted against the first flange portion 14b. The outer surface of the 1st connection part 14a and the inner surface of the edge part 25 are joined via the adhesive agent.
本実施形態のダクト部材２０の各半割体３０（４０）は、上述したＰＥＴ及び変性ＰＥＴ（以下、単にＰＥＴと総称する。）からなる不織布基材３１（４１）と、不織布基材の表面に付着された難燃剤６１と、不織布基材の表面に対して化学結合により結合された撥水撥油剤６２とを有している。 Each half member 30 (40) of the duct member 20 of the present embodiment includes a nonwoven fabric base 31 (41) made of the above-described PET and modified PET (hereinafter simply referred to as PET), and the surface of the nonwoven fabric base. And a water / oil repellent 62 bonded to the surface of the nonwoven fabric base by chemical bonding.
難燃剤６１としては、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）やデカブロモジフェニルエーテル（Ｄｅｃａ−ＢＤＥ）、臭化アンモニウムなどのハロゲン系のものや、リン酸カルバメート、リン酸グアニジン、リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウムなどのリン系のものが好ましい。 Examples of the flame retardant 61 include halogen compounds such as hexabromocyclododecane (HBCD), decabromodiphenyl ether (Deca-BDE), ammonium bromide, phosphate carbamate, phosphate guanidine, phosphate ester, ammonium polyphosphate, etc. The phosphorus type is preferable.
撥水撥油剤６２としては、パーフルオロアルキル基（Ｒｆ基）などのフッ素系分子が好ましい。
次に、図５及び図６を参照して、ダクト部材２０の各半割体３０，４０を製造する各工程、及び各工程における反応について説明する。
The water / oil repellent 62 is preferably a fluorine molecule such as a perfluoroalkyl group (Rf group).
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, each process which manufactures each halved bodies 30 and 40 of the duct member 20, and reaction in each process are demonstrated.
図５（ａ）に示すように、帯状の不織布基材（以下、基材３１（４１））を搬送するとともに、難燃剤６１が溶けている溶液７１内を通過させる。これにより、図６に示すように、基材３１（４１）（ＰＥＴ）の表面に対して難燃剤６１が付着する（難燃処理工程）。 As shown to Fig.5 (a), while conveying a strip | belt-shaped nonwoven fabric base material (henceforth, base material 31 (41)), the inside of the solution 71 in which the flame retardant 61 is dissolved is passed. Thereby, as shown in FIG. 6, the flame retardant 61 adheres with respect to the surface of the base material 31 (41) (PET) (flame retardant treatment process).
続いて、図５（ａ）に示すように、乾燥装置７２内を通過させることにより、上記溶液７１を蒸発させて基材３１（４１）を乾燥させる（乾燥処理工程）。
続いて、プラズマ発生装置７３内を通過させることにより、基材３１（４１）の表面に対して活性エネルギーが供給されて、下記の反応式（ａ）〜（ｃ）に示す反応が進行する。
Subsequently, as shown in FIG. 5A, the substrate 71 (41) is dried by allowing the solution 71 to evaporate by passing through the drying device 72 (drying process step).
Subsequently, the active energy is supplied to the surface of the base material 31 (41) by passing through the plasma generator 73, and the reactions shown in the following reaction formulas (a) to (c) proceed.
すなわち、反応式（ａ）に示すように、基材３１（４１）の近傍に存在する空気中の酸素が励起されて酸素ラジカル（Ｏ・）が発生する。
次に、反応式（ｂ）に示すように、基材３１（４１）（ＣｍＨｎ）に対して酸素ラジカルが反応して基材３１（４１）のラジカルが生成される。
That is, as shown in the reaction formula (a), oxygen in the air existing in the vicinity of the base material 31 (41) is excited to generate oxygen radicals (O.).
Next, as shown in the reaction formula (b), oxygen radicals react with the base material 31 (41) (C m H n ) to generate radicals of the base material 31 (41).
次に、反応式（ｃ）に示すように、基材３１（４１）のラジカルと空気中の水分が反応して基材３１（４１）の表面に水酸基が形成される。
（ａ）Ｏ２ → ２Ｏ・
（ｂ）ＣｍＨｎ ＋ Ｏ・ → ＯＨ・ ＋ Ｃｍ・Ｈｎ−１
（ｃ）Ｈ２Ｏ ＋ Ｃｍ・Ｈｎ−１ → ＣｍＨｎＯＨ
このようにして、図６に示すように、基材３１（４１）の表面に水酸基（ＯＨ）が形成される（活性化処理工程）。
Next, as shown in the reaction formula (c), radicals of the base material 31 (41) react with moisture in the air to form hydroxyl groups on the surface of the base material 31 (41).
(A) O 2 → 2O
(B) C m H n + O · → OH · + C m · H n-1
(C) H 2 O + C m · H n-1 → C m H n OH
In this manner, as shown in FIG. 6, hydroxyl groups (OH) are formed on the surface of the base material 31 (41) (activation process step).
活性化処理工程において、難燃剤６１が気化すると、下記の反応式（ｄ）に示す反応が発生して水酸基ラジカル（ＯＨ・）が消失することとなる。
（ｄ）ＨＢｒ ＋ ＯＨ・ → Ｈ２Ｏ ＋ Ｂｒ
そこで、本実施形態では、活性化処理工程における雰囲気温度を２００度以下にすることにより、難燃剤６１の気化を阻止し、基材３１（４１）の表面に水酸基を確実に形成するようにしている。
In the activation treatment step, when the flame retardant 61 is vaporized, a reaction shown in the following reaction formula (d) occurs and the hydroxyl radical (OH.) Disappears.
(D) HBr + OH · → H 2 O + Br
Therefore, in the present embodiment, by setting the atmospheric temperature in the activation treatment step to 200 degrees or less, vaporization of the flame retardant 61 is prevented, and a hydroxyl group is reliably formed on the surface of the base material 31 (41). Yes.
続いて、図５（ａ）に示すように、蒸着装置７４内を通過させる。これにより、図６に示すように、水酸基と撥水撥油剤６２とが反応することで、基材３１（４１）の表面に撥水撥油剤６２が化学結合により結合される（撥水撥油処理工程）。 Subsequently, as shown in FIG. 5A, the inside of the vapor deposition apparatus 74 is passed. As a result, as shown in FIG. 6, the hydroxyl group and the water / oil repellent 62 react to bond the water / oil repellent 62 to the surface of the base material 31 (41) by a chemical bond (water / oil repellent). Processing step).
続いて、図５（ｂ）に示すように、成形型７５によって１８０度〜２４０度にて熱プレスすることにより、基材３１（４１）が所定の半割筒状に成形される（熱プレス工程）。上記温度範囲は、撥水撥油剤６２をキュアリングさせることのできる最低温度（この場合１８０度）以上であり、基材３１（４１）（ＰＥＴ）の融点である２５０度以下である。これにより、基材３１（４１）が熱プレスされて所定の半割筒状に成形されると同時に基材３１（４１）の表面に結合された撥水撥油剤６２のキュアリングが行われる。すなわち、図６に示すように、撥水撥油剤６２が整列することにより撥水性が高められる（キュア処理工程）。 Then, as shown in FIG.5 (b), the base material 31 (41) is shape | molded by a predetermined half cylinder shape by heat-pressing by 180-240 degree | times with the shaping | molding die 75 (hot press). Process). The temperature range is not less than the lowest temperature (180 degrees in this case) at which the water / oil repellent 62 can be cured, and not more than 250 degrees which is the melting point of the base material 31 (41) (PET). As a result, the base material 31 (41) is hot-pressed and molded into a predetermined half cylinder, and at the same time, the water / oil repellent 62 bonded to the surface of the base material 31 (41) is cured. That is, as shown in FIG. 6, the water and oil repellents 62 are aligned to enhance water repellency (curing process).
そして、図５（ｃ）に示すように、成形型７５から半割体３０（４０）を取り出す。
次に、本実施形態の作用について説明する。
ダクト部材２０の基材３１（４１）の表面には、難燃剤６１が付着されており、且つ撥水撥油剤６２が化学結合により結合されている。すなわち、燃えやすいアクリル剤を用いることなく、難燃性及び撥水撥油性の双方が付加されている。このため、難燃剤６１の使用量を低減することができ、難燃剤６１によって基材３１（４１）が目詰まりすることを抑制できる。
Then, as shown in FIG. 5C, the half body 30 (40) is taken out from the mold 75.
Next, the operation of this embodiment will be described.
A flame retardant 61 is attached to the surface of the base material 31 (41) of the duct member 20, and a water / oil repellent 62 is bonded by chemical bonding. That is, both flame retardancy and water / oil repellency are added without using a flammable acrylic agent. For this reason, the usage-amount of the flame retardant 61 can be reduced and it can suppress that the base material 31 (41) is clogged with the flame retardant 61. FIG.
以上説明した本実施形態に係る通気材、内燃機関の吸気系部品、及び通気材の難燃及び撥水撥油処理方法によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）インレットダクト１０のダクト部材２０は、合成樹脂からなり、通気性を有する多孔質材料により形成された基材３１（４１）と、基材３１（４１）の表面に付着された難燃剤６１と、基材３１（４１）の表面に対して化学結合により結合された撥水撥油剤６２とを有している。
According to the ventilation member, the intake system component of the internal combustion engine, and the flame retardant and water / oil repellent treatment method of the ventilation member according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The duct member 20 of the inlet duct 10 is made of a synthetic resin and is made of a porous material having air permeability, and a flame retardant attached to the surface of the base material 31 (41). 61 and a water / oil repellent agent 62 bonded to the surface of the base material 31 (41) by a chemical bond.
こうした構成によれば、上記作用を奏することから、難燃性及び撥水撥油性を両立させつつ、通気性を確保できる。
（２）ダクト部材２０の難燃及び撥水撥油処理方法は、合成樹脂からなり、通気性を有する多孔質材料により形成された基材３１（４１）の表面に対して難燃剤６１を付着させる難燃処理工程、及び基材３１（４１）の表面に対して活性エネルギーを供給することにより同表面に水酸基を形成する活性化処理工程を備えている。また、ダクト部材２０の難燃及び撥水撥油処理方法は、水酸基に対して撥水撥油剤６２を反応させることにより基材３１（４１）の表面に対して撥水撥油剤６２を化学結合させる撥水撥油処理工程を備えている。
According to such a configuration, since the above-described effect is exhibited, air permeability can be ensured while achieving both flame retardancy and water / oil repellency.
(2) The flame retardant and water / oil repellent treatment method of the duct member 20 is made of a synthetic resin, and the flame retardant 61 is attached to the surface of the base material 31 (41) made of a porous material having air permeability. A flame retardant treatment step, and an activation treatment step of forming a hydroxyl group on the surface of the substrate 31 (41) by supplying activation energy. Also, the flame retardant and water / oil repellent treatment method for the duct member 20 is to chemically bond the water / oil repellent 62 to the surface of the base material 31 (41) by reacting the water / oil repellent 62 with the hydroxyl group. A water and oil repellent treatment step.
こうした方法によれば、難燃処理工程において、ダクト部材２０の基材３１（４１）の表面に対して難燃剤６１が付着される。また、活性化処理工程において、基材３１（４１）の表面に対して活性エネルギーを供給することにより同表面に水酸基が形成される。また、撥水撥油処理工程において、上記水酸基に対して撥水撥油剤６２を反応させることにより基材３１（４１）の表面に対して撥水撥油剤６２が化学結合により結合される。すなわち、燃えやすいアクリル剤を用いることなく、難燃性及び撥水撥油性の双方を付加することができる。したがって、上記効果（１）を奏することができる。 According to such a method, the flame retardant 61 is attached to the surface of the base material 31 (41) of the duct member 20 in the flame retardant treatment step. Further, in the activation treatment step, by supplying activation energy to the surface of the base material 31 (41), a hydroxyl group is formed on the surface. Further, in the water / oil repellent treatment step, the water / oil repellent 62 is chemically bonded to the surface of the substrate 31 (41) by reacting the water / oil repellent 62 with the hydroxyl group. That is, both flame retardancy and water / oil repellency can be added without using a flammable acrylic agent. Therefore, the effect (1) can be achieved.
（３）ダクト部材２０の難燃及び撥水撥油処理方法は、基材３１（４１）の表面に対して結合された撥水撥油剤６２をキュアリングさせることのできる最低温度以上であり、基材３１（４１）の融点以下である温度範囲内にて基材３１（４１）を熱プレスすることにより所定の形状に成形する熱プレス工程を備える。 (3) The flame retardant and water / oil repellent treatment method of the duct member 20 is equal to or higher than the minimum temperature at which the water / oil repellent 62 bonded to the surface of the base material 31 (41) can be cured, A hot pressing step of forming the base 31 (41) into a predetermined shape by hot pressing within a temperature range equal to or lower than the melting point of the base 31 (41) is provided.
こうした方法によれば、熱プレス工程において、基材３１（４１）を熱プレスして所定の形状に成形すると同時に基材３１（４１）の表面に結合された撥水撥油剤６２のキュアリングを行うことができる。したがって、キュア処理工程と、熱プレス工程とを別々に行う場合に比べて、ダクト部材２０の製造に要する工程数を削減することができる。 According to such a method, in the hot pressing step, the base material 31 (41) is hot-pressed to be molded into a predetermined shape, and at the same time, the water / oil repellent 62 bonded to the surface of the base material 31 (41) is cured. It can be carried out. Therefore, the number of processes required for manufacturing the duct member 20 can be reduced as compared with the case where the curing process and the hot pressing process are performed separately.
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態の難燃処理工程では、基材３１（４１）を、難燃剤６１が溶けている溶液７１中を通過させる、所謂ディッピングを行うようにしたが、これに代えて、スプレーによって基材３１（４１）の表面に対して難燃剤６１を吹き付けることにより付着させてもよい。
<Modification>
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
In the flame retardant treatment process of the above embodiment, the base material 31 (41) is passed through the solution 71 in which the flame retardant 61 is dissolved, so-called dipping is performed. You may make it adhere by spraying the flame retardant 61 with respect to the surface of the material 31 (41).
・プラズマ発生装置７３に代えて、紫外線を照射することにより基材３１（４１）の表面に活性エネルギーを供給してもよい。
・上記実施形態の保持シート５２や、内燃機関のエアクリーナのフィルタエレメントに対して、本発明を適用することもできる。
-Instead of the plasma generator 73, you may supply active energy to the surface of the base material 31 (41) by irradiating an ultraviolet-ray.
The present invention can also be applied to the holding sheet 52 of the above embodiment and the filter element of an air cleaner for an internal combustion engine.
・車両のシートの表皮材や、車両の内装材などの基材を構成する繊維構造体に対して、本発明を適用することもできる。
・衣服など車両部品以外の繊維構造体や、合成樹材などの多孔質材料により形成された基材を有する通気材に対して、本発明を適用することもできる。
The present invention can also be applied to a fiber structure constituting a base material such as a vehicle seat material or a vehicle interior material.
The present invention can also be applied to a ventilation structure having a base material formed of a fibrous structure other than vehicle parts such as clothes or a porous material such as a synthetic tree material.
・熱プレス工程が不要な通気材においては、熱プレス工程に代えて、基材をキュアリングさせることのできる最低温度以上に加熱すればよい。この場合であっても、撥水撥油剤６２を整列させることで撥水性を高めることができる（キュア処理工程）。 -In the ventilation material which does not require a hot press process, it should just heat above the minimum temperature which can cure a base material instead of a hot press process. Even in this case, the water repellency can be improved by aligning the water and oil repellents 62 (curing treatment step).
・ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などのＰＥＴ以外のポリエステルからなる基材に対して本発明を適用することもできる。また、ＰＡ６（ナイロン６）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂からなる基材に対して本発明を適用することもできる。 -This invention can also be applied with respect to the base material which consists of polyesters other than PET, such as PBT (polybutylene terephthalate). Further, the present invention can also be applied to a base material made of a synthetic resin such as PA6 (nylon 6) or PPS (polyphenylene sulfide).
１０…インレットダクト、１２…上流側接続部材、１２ａ…接続部、１２ｂ…フランジ部、１２ｃ…ファンネル部、１４…下流側接続部材、１４ａ…第１接続部、１４ｂ…第１フランジ部、１４ｃ…第２接続部、１４ｄ…第２フランジ部、１６…入口、１８…出口、２０…ダクト部材（通気材、繊維構造体）、２２…本体部、２４，２５…端部、３０…第１半割体（通気材、繊維構造体）、３１…基材、３２…接合部、３４…収容部、３４ａ…底壁部、３４ｂ…立壁部、３４ｃ…固定部、３４ｄ…側壁部、４０…第２半割体（通気材、繊維構造体）、４１…基材、４２…接合部、５０…吸着材、５２…保持シート、５４…ガラス繊維ネット、６１…難燃剤、６２…撥水撥油剤、７１…溶液、７２…乾燥装置、７３…プラズマ発生装置、７４…蒸着装置、７５…成形型。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inlet duct, 12 ... Upstream connection member, 12a ... Connection part, 12b ... Flange part, 12c ... Funnel part, 14 ... Downstream connection member, 14a ... 1st connection part, 14b ... 1st flange part, 14c ... 2nd connection part, 14d ... 2nd flange part, 16 ... Inlet, 18 ... Outlet, 20 ... Duct member (ventilating material, fiber structure), 22 ... Main body part, 24, 25 ... End part, 30 ... 1st half Split body (ventilating material, fiber structure), 31 ... base material, 32 ... joint part, 34 ... housing part, 34a ... bottom wall part, 34b ... standing wall part, 34c ... fixed part, 34d ... side wall part, 40 ... first 2 halves (breathing material, fiber structure), 41 ... base material, 42 ... bonding part, 50 ... adsorbent, 52 ... holding sheet, 54 ... glass fiber net, 61 ... flame retardant, 62 ... water / oil repellent 71 ... Solution 72 ... Drying device 73 ... Plasma generator 74 ... Chakusochi, 75 ... mold.
Claims (5)
前記基材の表面に付着された難燃剤と、
前記基材の表面に対して化学結合により結合された撥水撥油剤と、を有する、
通気材。 A base material made of a synthetic resin and made of a porous material having air permeability;
A flame retardant attached to the surface of the substrate;
A water / oil repellent agent bonded to the surface of the base material by a chemical bond,
Ventilation material.
請求項１に記載の通気材。 The substrate is a fiber structure;
The ventilation material according to claim 1.
内燃機関の吸気系部品。 It has a ventilation material of Claim 1 or Claim 2,
Intake system parts for internal combustion engines.
前記基材の表面に対して難燃剤を付着させる難燃処理工程と、
前記基材の表面に対して活性エネルギーを供給することにより同表面に水酸基を形成する活性化処理工程と、
前記水酸基に対して撥水撥油剤を反応させることにより前記基材の表面に対して前記撥水撥油剤を化学結合させる撥水撥油処理工程と、を備える、
通気材の難燃及び撥水撥油処理方法。 A flame-retardant and water- and oil-repellent treatment method for a breathable material comprising a base material made of a synthetic resin and having a breathable porous material,
A flame retardant treatment step of attaching a flame retardant to the surface of the substrate;
An activation treatment step of forming hydroxyl groups on the surface by supplying activation energy to the surface of the substrate;
A water / oil repellent treatment step for chemically bonding the water / oil repellent to the surface of the substrate by reacting the water / oil repellent with the hydroxyl group,
Flame retardant and water / oil repellent treatment method for ventilation material.
請求項４に記載の通気材の難燃及び撥水撥油処理方法。 Hot pressing the base material within a temperature range that is not less than the minimum temperature at which the water / oil repellent agent bonded to the surface of the base material can be cured and not more than the melting point of the base material. Comprising a hot press step of forming into a predetermined shape by
The flame-retardant and water- and oil-repellent treatment method of the ventilation material according to claim 4.
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