JP2023042231A - Steam permselective membrane, production method of steam permselective membrane, and on-vehicle lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水蒸気選択透過性膜、水蒸気選択透過性膜の製造方法、車載用ランプに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a selective water vapor permeable membrane, a method for producing a selective water vapor permeable membrane, and an in-vehicle lamp.
含フッ素ポリマーは、水蒸気透過性材料として利用されることがある。例えば、特許文献1では、車両用前部ランプハウジングの通気開口を微多孔質材料の延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン膜で覆うことが提案されている。しかし、この延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン膜にあっては、膜強度が不十分である。
そこで、特許文献2では、スルホン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体と織布とを複合した水蒸気選択透過性膜が提案されている。
Fluoropolymers are sometimes used as water vapor permeable materials. For example, in US Pat. No. 5,400,000, it is proposed to cover the vent openings in the vehicle front lamp housing with an expanded polytetrafluoroethylene membrane of microporous material. However, this expanded polytetrafluoroethylene film has insufficient film strength.
Therefore,
しかし、スルホン酸基等のイオン交換基を有する含フッ素ポリマーは湿潤すると膨張し、乾燥すると収縮するため寸法安定性がよくない。特許文献2の水蒸気選択透過性膜を除湿、加湿の用途に適用すると、膜の膨張と収縮が繰り返される結果、貼付対象物から剥がれやすいという問題がある。
したがって、特許文献2の水蒸気選択透過性膜にあっては、充分な膜強度と貼付対象物からの剥がれにくさを両立できない。
加えて、水蒸気選択透過性膜には優れた透湿性が求められる。
However, fluoropolymers having ion-exchange groups such as sulfonic acid groups swell when wet and shrink when dried, resulting in poor dimensional stability. When the selective water vapor permeable membrane of
Therefore, in the water vapor selective permeable membrane of
In addition, the water vapor selective permeable membrane is required to have excellent moisture permeability.
本発明は、膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい水蒸気選択透過性膜及びその製造方法;並びに前記水蒸気選択透過性膜を備えた車載用ランプを提供する。 The present invention provides a selective water vapor permeable membrane that is excellent in film strength and moisture permeability and is difficult to peel off from an object to which it is attached, a method for producing the same, and a vehicle lamp that includes the selective water vapor permeable membrane.
本発明は、下記の態様を有する。
[1] イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層と;前記水蒸気選択透過性層と接し、かつ、不織布を含む不織布層と;を備える積層体からなることを特徴とする、水蒸気選択透過性膜。
[2] 前記不織布層が、前記不織布内の空隙に接着性ポリマーを含む接着層を有し、前記接着層が、前記水蒸気選択透過性層と接する、[1]の水蒸気選択透過性膜。
[3] 前記不織布層が、前記不織布内の空隙に接着性ポリマーを含まない外層をさらに有する、[2]の水蒸気選択透過性膜。
[4] イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層の内部に、不織布を含む層が含まれており、前記不織布内の空隙には前記含フッ素ポリマーが充填されていることを特徴とする、水蒸気選択透過性膜。
[5] 前記水蒸気選択透過性層の少なくとも一方の面に、不織布からなる外層及び不織布内の空隙に前記含フッ素ポリマーを含む外層のいずれか一方又は両方を有する、[4]の水蒸気選択透過性膜。
[6] 前記含フッ素ポリマーが、下式1で表される単位を含む、[1]~[5]のいずれかの水蒸気選択透過性膜。
-[CF2-CF(-L-(SO3M)n)]- ・・・式1
式1中、Lは、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ炭化水素基であり、nは、1又は2であり、Mは、水素原子又はアルカリ金属である。
[7] 前記水蒸気選択透過性膜の少なくとも一方の面に粘着層をさらに備える、[1]~[6]のいずれかの水蒸気選択透過性膜。
[8] 前記不織布が、天然繊維、化学繊維及び炭素繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含む、[1]~[7]のいずれかの水蒸気選択透過性膜。
[9] イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層の表面に、接着性ポリマーと溶媒とを含むポリマー溶液を塗布して塗布層を形成し、次いで、前記塗布層の表面に不織布を積層し、前記塗布層中に含まれる前記溶媒を除去することを特徴とする、水蒸気選択透過性膜の製造方法。
[10] 前記含フッ素ポリマーが、下式1で表される単位を含む、[9]の製造方法。
-[CF2-CF(-L-(SO3M)n)]- ・・・式1
式1中、Lは、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ炭化水素基であり、nは、1又は2であり、Mは、水素原子又はアルカリ金属である。
[11] 前記ポリマー溶液中の溶媒が、前記含フッ素ポリマー及び前記接着性ポリマーの両方を溶解する、[9]又は[10]の製造方法。
[12] 前記水蒸気選択透過性膜の少なくとも一方の表面に粘着層をさらに設ける、[9]~[11]のいずれかの製造方法。
[13] 前記不織布が、天然繊維、化学繊維及び炭素繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含む、[9]~[12]のいずれかの製造方法。
[14] ランプ光源を収容したハウジングと;前記ハウジングに形成された開口を塞ぐ水蒸気選択透過性膜と;を備え;前記水蒸気選択透過性膜が、[1]~[8]のいずれかの水蒸気選択透過性膜である、車載用ランプ。
The present invention has the following aspects.
[1] A laminate comprising: a water vapor selective permeable layer containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group; and a nonwoven fabric layer in contact with the water vapor selective permeable layer and containing a nonwoven fabric. Water vapor selective permeable membrane.
[2] The selective water vapor permeation membrane of [1], wherein the nonwoven fabric layer has an adhesive layer containing an adhesive polymer in the voids in the nonwoven fabric, and the adhesive layer is in contact with the selective water vapor permeation layer.
[3] The water vapor selective permeation membrane of [2], wherein the nonwoven fabric layer further has an outer layer containing no adhesive polymer in the voids in the nonwoven fabric.
[4] A layer containing a nonwoven fabric is included inside the water vapor selective permeable layer containing a fluoropolymer having an ion exchange group, and the voids in the nonwoven fabric are filled with the fluoropolymer. A water vapor permselective membrane, characterized in that:
[5] The water vapor selective permeability of [4], wherein at least one surface of the water vapor selective permeability layer has either or both of an outer layer made of a nonwoven fabric and an outer layer containing the fluorine-containing polymer in the voids in the nonwoven fabric. film.
[6] The water vapor selective permeation membrane according to any one of [1] to [5], wherein the fluorine-containing polymer contains units represented by the following
-[CF 2 -CF(-L-(SO 3 M) n )]-
In
[7] The selective water vapor permeable membrane according to any one of [1] to [6], further comprising an adhesive layer on at least one surface of the selective water vapor permeable membrane.
[8] The water vapor selective permeation membrane of any one of [1] to [7], wherein the nonwoven fabric contains at least one selected from the group consisting of natural fibers, chemical fibers and carbon fibers.
[9] A polymer solution containing an adhesive polymer and a solvent is applied to the surface of a water vapor selective permeable layer containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group to form a coating layer, and then a coating layer is formed on the surface of the coating layer. A method for producing a selective water vapor permeable membrane, comprising laminating a nonwoven fabric and removing the solvent contained in the coating layer.
[10] The production method of [9], wherein the fluorine-containing polymer contains a unit represented by
-[CF 2 -CF(-L-(SO 3 M) n )]-
In
[11] The production method of [9] or [10], wherein the solvent in the polymer solution dissolves both the fluorine-containing polymer and the adhesive polymer.
[12] The production method according to any one of [9] to [11], wherein an adhesive layer is further provided on at least one surface of the water vapor selective permeable membrane.
[13] The production method according to any one of [9] to [12], wherein the nonwoven fabric contains at least one selected from the group consisting of natural fibers, chemical fibers and carbon fibers.
[14] A housing containing a lamp light source; and a water vapor selective permeable membrane closing an opening formed in the housing; A car lamp, which is a permselective membrane.
本発明によれば、膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい水蒸気選択透過性膜及びその製造方法;並びに前記水蒸気選択透過性膜を備えた車載用ランプが提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there are provided a water vapor selective permeable film that is excellent in film strength and moisture permeability and is difficult to peel off from an object to which it is attached, a method for producing the same, and an in-vehicle lamp provided with the water vapor selective permeable film.
本明細書における用語の意味は以下の通りである。
ポリマーにおける「単位」は、モノマーが重合して形成された、該モノマー1分子に由来する原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された原子団であってもよく、重合反応によって得られたポリマーを処理して該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。モノマーに基づく単位を単に「モノマー単位」と記す。
「スルホン酸型官能基」とは、スルホン酸基(-SO3H)、又はスルホン酸塩基(-SO3M。ただし、Mはアルカリ金属である。)を意味する。
「透湿度」は、実施例に記載の方法によって求める。
本明細書においては、式1で表される単位を、単位1と記す。他の式で表される単位も同様に記す。
The terms used herein have the following meanings.
A "unit" in a polymer means an atomic group derived from one molecule of a monomer formed by polymerizing the monomer. The unit may be an atomic group directly formed by the polymerization reaction, or may be an atomic group in which a part of the atomic group is converted to another structure by treating the polymer obtained by the polymerization reaction. . Units based on monomers are simply referred to as "monomer units".
A "sulfonic acid-type functional group" means a sulfonic acid group (--SO 3 H) or a sulfonic acid group (--SO 3 M, where M is an alkali metal).
"Water vapor permeability" is determined by the method described in Examples.
In this specification, the unit represented by
<水蒸気選択透過性膜>
本発明の水蒸気選択透過性膜は、下記の第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜Pと、下記の第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Qとを少なくとも包含する。
・第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜P:イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層と;前記水蒸気選択透過性層と接し、かつ、不織布を含む不織布層と;を備える積層体からなることを特徴とする水蒸気選択透過性膜。
・第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Q:イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層の内部に、不織布を含む層が含まれており、前記不織布内の空隙には前記含フッ素ポリマーが充填されていることを特徴とする水蒸気選択透過性膜。
<Water vapor selective permeable membrane>
The water vapor selective permeable membrane of the present invention includes at least a water vapor selective permeable membrane P according to the first aspect below and a water vapor selective permeable membrane Q according to the second aspect below.
- Water vapor selective permeable membrane P according to the first aspect: a water vapor selective permeable layer containing a fluorine-containing polymer having ion exchange groups; and a nonwoven fabric layer in contact with the water vapor selective permeable layer and containing a nonwoven fabric A water vapor selective permeable membrane characterized by comprising a laminate comprising:
Selective water vapor permeable membrane Q according to the second aspect: A layer containing a nonwoven fabric is included inside the selective water vapor permeable layer containing a fluorine-containing polymer having an ion-exchange group, and the voids in the nonwoven fabric include A water vapor selective permeable membrane characterized by being filled with the fluorine-containing polymer.
以下、第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜P、第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Qの一例について図面を参照しながら順に説明する。これら実施形態例はあくまでも例示であり、本発明の水蒸気選択透過性膜はこれら例示に限定されない。
図1~図7における寸法比は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なったものである。また、以下の図面において、同一の構成については同一の語句及び符号を用いて示し、重複する構成について説明を省略することがある。
Hereinafter, an example of the selective water vapor permeable membrane P according to the first aspect and an example of the selective water vapor permeable membrane Q according to the second aspect will be described in order with reference to the drawings. These embodiment examples are merely examples, and the water vapor selective permeable membrane of the present invention is not limited to these examples.
The dimensional ratios in FIGS. 1 to 7 are for convenience of explanation and are different from the actual ones. Moreover, in the drawings below, the same configuration may be indicated using the same words and symbols, and the description of overlapping configurations may be omitted.
(第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜P)
図1は、本発明の第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜Pの一例を模式的に示す断面図である。水蒸気選択透過性膜P1は、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水蒸気選択透過性層2と;水蒸気選択透過性層2と接し、かつ、不織布を含む不織布層3と;を備える積層体からなる。
(Water vapor selective permeable membrane P according to the first aspect)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the water vapor selective permeable membrane P according to the first aspect of the present invention. The water vapor selective permeable membrane P1 is a laminate comprising: a water vapor selective
水蒸気選択透過性層2は、イオン交換基を有する含フッ素ポリマー(以下、「含フッ素ポリマーI」と記す。)を含む。水蒸気選択透過性層2は含フッ素ポリマーIを含むため、水蒸気濃度の高い方から低い方へ、水蒸気を選択的に透過させることができる。
ここで、水蒸気選択透過性層2における含フッ素ポリマーIの含有量は、水蒸気選択透過性が発現する程度であればよく、特に限定されない。水蒸気選択透過性層2は、含フッ素ポリマーI以外の他の成分をさらに含み得るが、含フッ素ポリマーIからなる層であることが好ましい。
The water vapor selective
Here, the content of the fluorine-containing polymer I in the water vapor
含フッ素ポリマーIにおいて、イオン交換基は特に限定されない。例えば、スルホン酸基、スルホンイミド基、スルホンメチド基、ホスホン酸基、カルボン酸基、ケトイミド基、及びこれらの塩基が挙げられる。
なかでも、スルホン酸基、スルホンイミド基、スルホンメチド基及びこれらの塩基が好ましく、スルホン酸基、スルホンイミド基及びこれらの塩基がより好ましく、スルホン酸基及びスルホン酸塩基がさらに好ましい。
In the fluorine-containing polymer I, the ion exchange group is not particularly limited. Examples include sulfonic acid groups, sulfonimide groups, sulfonemethide groups, phosphonic acid groups, carboxylic acid groups, ketoimide groups, and bases thereof.
Among them, a sulfonic acid group, a sulfonimide group, a sulfonemethide group and their bases are preferable, a sulfonic acid group, a sulfonimide group and their bases are more preferable, and a sulfonic acid group and a sulfonate group are more preferable.
含フッ素ポリマーIは水蒸気選択透過性能、透湿性、機械的特性の点から、単位1を含むことが好ましい。
-[CF2-CF(-L-(SO3M)n)]- ・・・式1
式1中、Lは、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ炭化水素基であり、nは、1又は2であり、Mは、水素原子又はアルカリ金属である。
The fluorine-containing polymer I preferably contains
-[CF 2 -CF(-L-(SO 3 M) n )]-
In
式1中、n+1価のペルフルオロ炭化水素基がエーテル性の酸素原子を含む場合、酸素原子は、ペルフルオロ炭化水素基中の末端に位置していてもよく、炭素原子間に位置していてもよい。n+1価のペルフルオロ炭化水素基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、20以下が好ましく、10以下がより好ましい。
In
Lとしては、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基が好ましく、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよい2価のペルフルオロアルキレン基(n=1の態様)、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよい3価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基(n=2の態様)がより好ましい。
2価のペルフルオロアルキレン基は、直鎖状であってもよく分岐鎖状であってもよい。
L is preferably an n+1 valent perfluoroaliphatic hydrocarbon group which may contain an etheric oxygen atom, and a divalent perfluoroalkylene group which may contain an etheric oxygen atom (n = 1 embodiment ), and a trivalent perfluoroaliphatic hydrocarbon group which may contain an etheric oxygen atom (embodiment where n=2) are more preferred.
A divalent perfluoroalkylene group may be linear or branched.
単位1としては、例えば、以下の単位1-1、単位1-2、単位1-3が好ましい。
-[CF2-CF(-O-Rf1-SO3M)]- ・・・式1-1
-[CF2-CF(-Rf1-SO3M)]- ・・・式1-2
As the
-[CF 2 -CF(-OR f1 -SO 3 M)]- Formula 1-1
-[CF 2 -CF(-R f1 -SO 3 M)]- Formula 1-2
式1-1~式1-3中、Rf1は、炭素原子間にエーテル性の酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基であり、Mは、前記式1と同様である。
式1-3中、mは0又は1であり、Rf2は、単結合又は炭素原子間にエーテル性の酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。
Rf1、Rf2におけるペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、20以下が好ましく、10以下がより好ましい。また、Rf1、Rf2のペルフルオロアルキレン基がエーテル性の酸素原子を含む場合、該酸素原子は、1個であってもよく、2個以上であってもよい。
In formulas 1-1 to 1-3, R f1 is a perfluoroalkylene group which may contain an etheric oxygen atom between carbon atoms, and M is the same as in
In formula 1-3, m is 0 or 1, and R f2 is a single bond or a perfluoroalkylene group optionally containing an etheric oxygen atom between carbon atoms.
The number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group in R f1 and R f2 is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, and more preferably 10 or less. When the perfluoroalkylene groups of R f1 and R f2 contain etheric oxygen atoms, the number of such oxygen atoms may be one or two or more.
単位1-1としては、例えば、以下の単位1-1-1、単位1-1-2、単位1-1-3が挙げられる。
-[CF2-CF(-O-(CF2)w-SO3M)]- ・・・式1-1-1
-[CF2-CF(-O-CF2CF(CF3)-O-(CF2)w-SO3M)]- ・・・式1-1-2
-[CF2-CF(-(O-CF2CF(CF3))x-SO3M)]- ・・・式1-1-3
wは1~8の整数であり、xは1~5の整数であり、Mは、前記式1と同様である。
The unit 1-1 includes, for example, the following units 1-1-1, 1-1-2 and 1-1-3.
-[CF 2 -CF(-O-(CF 2 ) w -SO 3 M)]- Formula 1-1-1
-[CF 2 -CF(-O-CF 2 CF(CF 3 )-O-(CF 2 ) w -SO 3 M)]- Formula 1-1-2
-[CF 2 -CF(-(O-CF 2 CF(CF 3 )) x -SO 3 M)]- Formula 1-1-3
w is an integer of 1 to 8, x is an integer of 1 to 5, and M is the same as in
単位1-2としては、例えば、以下の単位1-2-1、単位1-2-2が挙げられる。
-[CF2-CF(-(CF2)w-SO3M)]- ・・・式1-2-1
-[CF2-CF(-CF2-O-(CF2)w-SO3M)]- ・・・式1-2-2
wは1~8の整数であり、Mは、前記式1と同様である。
Examples of the unit 1-2 include the following units 1-2-1 and 1-2-2.
-[CF 2 -CF(-(CF 2 ) w -SO 3 M)]- Formula 1-2-1
-[CF 2 -CF(-CF 2 -O-(CF 2 ) w -SO 3 M)]- Formula 1-2-2
w is an integer of 1 to 8, and M is the same as in
単位1-3としては、単位1-3-1が好ましい。 As the unit 1-3, the unit 1-3-1 is preferable.
式1-3-1中、Rf3は炭素数1~6の直鎖状のペルフルオロアルキレン基であり、Rf4は単結合又は炭素原子間にエーテル性の酸素原子を含んでいてもよい炭素数1~6の直鎖状のペルフルオロアルキレン基であり、Mは前記式1と同様であり、mは前記式1-3と同様である。
In formula 1-3-1, R f3 is a straight-chain perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R f4 is a single bond or a carbon number that may contain an etheric oxygen atom between carbon atoms. It is a linear perfluoroalkylene group of 1 to 6, M is the same as in
式1-3-1中、Rf4としては、炭素原子間にエーテル性の酸素原子を含むペルフルオロアルキレン基が好ましい。Rf4がエーテル性の酸素原子を含むペルフルオロアルキレン基であれば、単位1-3-1を有する含フッ素ポリマーIの柔軟性が向上する。柔軟性が高い含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層2は、湿潤状態における膨潤と乾燥状態における収縮とを繰り返しても破損しにくく、耐久性が良好となりやすい。また、湿潤状態における弾性率と乾燥状態における弾性率の差が少なくなりやすく、湿潤状態における膨潤と乾燥状態における収縮とを繰り返して発生したシワに起因する亀裂が進展しにくい。
In formula 1-3-1, R f4 is preferably a perfluoroalkylene group containing an etheric oxygen atom between carbon atoms. If R f4 is a perfluoroalkylene group containing an etheric oxygen atom, the flexibility of the fluorine-containing polymer I having the units 1-3-1 is improved. The water vapor selective
単位1-3としては、例えば、以下の単位が挙げられる。 Units 1-3 include, for example, the following units.
含フッ素ポリマーIとしては、機械的特性の点から、単位1とテトラフルオロエチレン(以下、「TFE」と記す。)に基づく単位(以下、「TFE単位」とも記す。)とを含む、ペルフルオロカーボンポリマーが好ましい。
ただし、含フッ素ポリマーIは、単位1及びTFE単位以外の他のモノマーに基づく単位(以下、「他の単位」とも記す。)をさらに含んでもよい。
他のモノマーとしては、例えば、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、エチレン、プロピレン、ペルフルオロα-オレフィン(ヘキサフルオロプロピレン等)、(ペルフルオロアルキル)エチレン(ペルフルオロブチル)エチレン等)、(ペルフルオロアルキル)プロペン(3-ペルフルオロオクチル-1-プロペン等)、ペルフルオロビニルエーテル(ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エーテル性酸素原子含有アルキルビニルエーテル)等)、国際公開第2011/013578号に記載された5員環を有するペルフルオロモノマー等が挙げられる。
含フッ素ポリマーIは、単位1および他の単位を、それぞれ1種ずつ有していてもよく、それぞれ2種以上有していてもよい。
From the viewpoint of mechanical properties, the fluorine-containing polymer I is a
However, the fluoropolymer I may further contain units derived from monomers other than the
Other monomers include, for example, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, ethylene, propylene, perfluoro α-olefins (hexafluoropropylene, etc.), (perfluoroalkyl)ethylene (perfluorobutyl)ethylene etc.), (perfluoroalkyl)propene (3-perfluorooctyl-1-propene, etc.), perfluorovinyl ether (perfluoro (alkyl vinyl ether), perfluoro (etheric oxygen atom-containing alkyl vinyl ether), etc.), International Publication No. 2011/013578 Examples include perfluoromonomers having a five-membered ring as described.
The fluoropolymer I may have one type each of the
含フッ素ポリマーIのイオン交換容量は、0.8~2.00ミリ当量/gが好ましく、0.9~1.90ミリ当量/gがより好ましい。イオン交換容量が前記範囲の下限値以上であれば、水蒸気透過能がさらによく、透湿性がさらに優れる。イオン交換容量が前記範囲の上限値以下であれば、分子量の高いポリマーの合成が容易であり、また、含フッ素ポリマーIの膨潤を抑制しやすいため、機械的強度がさらに優れ、寸法安定性も向上する。 The ion exchange capacity of the fluorine-containing polymer I is preferably 0.8 to 2.00 meq/g, more preferably 0.9 to 1.90 meq/g. When the ion exchange capacity is at least the lower limit of the above range, the water vapor permeability is further improved, and the moisture permeability is further improved. If the ion exchange capacity is equal to or less than the upper limit of the above range, it is easy to synthesize a polymer having a high molecular weight, and swelling of the fluorine-containing polymer I is easily suppressed, so that the mechanical strength is further excellent and the dimensional stability is also improved. improves.
各単位の割合は、水蒸気選択透過性膜に要求される水蒸気選択透過性(透湿度)、機械的特性、イオン交換容量等に応じて、適宜設定すればよい。例えば、単位1の割合が多いほど、イオン交換容量が高く、また、水蒸気選択透過性(透湿度)がさらに優れる。また、TFE単位の割合が多いほど、膜強度が高くなり、機械的特性がさらに優れる。
The ratio of each unit may be appropriately set according to the water vapor selective permeability (water vapor permeability), mechanical properties, ion exchange capacity, etc. required for the water vapor selective permeable membrane. For example, the higher the proportion of
単位1の割合は、含フッ素ポリマーIに含まれる全構成単位の100モル%のうち、17.4~36.5モル%が好ましく、18.1~29.9モル%がより好ましく、18.7~28.2モル%がさらに好ましい。単位1の割合が前記範囲の下限値以上であれば、水蒸気選択透過性膜の水蒸気選択透過性(透湿度)がさらに優れる。単位1の割合が前記範囲の上限値以下であれば、単位1以外の構成単位による効果を阻害しにくい。
The proportion of
TFE単位の割合は、含フッ素ポリマーIに含まれる全構成単位の100モル%のうち、63.5~82.6モル%が好ましく、70.1~81.9モル%がより好ましく、71.8~81.3モル%がさらに好ましい。TFE単位の割合が前記範囲の下限値以上であれば、水蒸気選択透過性膜の機械的特性がさらに優れる。TFE単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、TFE単位以外の構成単位による効果を阻害しにくい。 The proportion of TFE units is preferably 63.5 to 82.6 mol%, more preferably 70.1 to 81.9 mol%, based on 100 mol% of all structural units contained in the fluorine-containing polymer I. 8 to 81.3 mol % is more preferable. If the proportion of TFE units is at least the lower limit of the above range, the mechanical properties of the water vapor selective permeable membrane are further improved. If the proportion of the TFE unit is equal to or less than the upper limit of the above range, the effect of structural units other than the TFE unit is less likely to be inhibited.
他の単位の合計の割合は、含フッ素ポリマーIに含まれる全構成単位の100モル%のうち、0~19.1モル%が好ましく、0~11.8モル%がより好ましく、0~9.5モル%がさらに好ましい。他の単位の合計の割合が前記範囲の上限値以下であれば、単位1、TFE単位による効果を阻害しにくい。
The total ratio of the other units is preferably 0 to 19.1 mol%, more preferably 0 to 11.8 mol%, more preferably 0 to 9, based on 100 mol% of all structural units contained in the fluorine-containing polymer I. 0.5 mol % is more preferred. If the total ratio of the other units is equal to or less than the upper limit of the above range, the effects of the
含フッ素ポリマーIの合成方法は特に限定されない。含フッ素ポリマーIは、例えば、国際公開第2017/221840号等に開示されるように公知の方法によって合成できる。 The method for synthesizing the fluoropolymer I is not particularly limited. The fluoropolymer I can be synthesized by a known method as disclosed, for example, in International Publication No. 2017/221840.
水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIは、1種でも2種以上でもよい。また、水蒸気選択透過性層2は、発明の効果が損なわれない範囲内であれば、含フッ素ポリマーI以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。
The fluorine-containing polymer I of the water vapor selective
水蒸気選択透過性層2としては、非多孔質である水蒸気選択透過性層が好ましい。
例えば、特許文献1の延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン膜のように、従来の微多孔質にあっては、車載用ランプのハウジングの開口を塞ぐ用途に適用すると、ハウジング内にごみ等の異物が混入するおそれがあり、また、微多孔がごみ等の異物で目詰まりして水蒸気透過性能が著しく低下するおそれがある。また、車の高圧洗浄時にハウジング内に水が混入し、車載用ランプの液だれの原因となるおそれもある。
対して、水蒸気選択透過性層が非多孔質である場合には、ハウジングの開口を水蒸気選択透過性膜で塞ぐ用途に適用した際、ハウジング内に異物が混入しにくく、目詰まりによる水蒸気透過性の低下もなく、また、車の高圧洗浄時の水の混入も低減される。
As the selective water vapor
For example, if a conventional microporous film, such as the expanded polytetrafluoroethylene film of
On the other hand, when the water vapor selective permeation layer is non-porous, when the opening of the housing is closed with the water vapor selective permeable membrane, it is difficult for foreign matter to enter the housing, and the water vapor permeability due to clogging is reduced. There is no decrease in the water content, and the contamination of water during high-pressure washing of the car is also reduced.
水蒸気選択透過性層2の厚みは、5~50μmが好ましく、10~40μmがより好ましく、15~25μmがさらに好ましい。
水蒸気選択透過性層2の厚みが前記数値範囲の下限値以上であれば、ピンホールが生じにくく、非多孔質膜として水蒸気選択透過性層2を形成しやすい。水蒸気選択透過性層の厚みが前記数値範囲の上限値以下であれば、水蒸気選択透過性膜が貼付対象物からさらに剥がれにくくなる。
The thickness of the water vapor selective
When the thickness of the selective water
不織布層3は、水蒸気選択透過性層2と接している。そのため、不織布層3を構成する不織布が水蒸気選択透過性層2の膨張と収縮に伴う寸法変化に追従できる。
不織布層3は、不織布内の空隙に接着性ポリマーを含む接着層31を有する。接着層31は、水蒸気選択透過性層2と接着面31aで接している。接着層31は、不織布層3と水蒸気選択透過性層2との接着強度の向上に寄与する。
The
The
接着性ポリマーは、不織布層3を構成する不織布を水蒸気選択透過性層2に接着することができれば特に限定されない。そのため、接着性ポリマーは、接着層31と水蒸気選択透過性層2との間の剥離強度が実用上充分となるように任意のポリマーから選択できる。
The adhesive polymer is not particularly limited as long as it can adhere the nonwoven fabric constituting the
水蒸気選択透過性層2と不織布との接着機構に応じて、接着性ポリマーとして例えば、下記の接着性ポリマーX1~X3が挙げられる。
・接着性ポリマーX1:水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIを溶解する溶媒Yに溶解可能であるポリマー。
・接着性ポリマーX2:水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIの分子鎖と相互作用する極性基を有するポリマー。
・接着性ポリマーX3:水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIと化学的に反応し、共有結合またはイオン結合を形成する反応性基を有するポリマー(ただし、接着性ポリマーX2を除く。)。
Depending on the bonding mechanism between the water vapor selective
Adhesive polymer X1: A polymer that is soluble in the solvent Y that dissolves the fluorine-containing polymer I of the water
Adhesive polymer X2: A polymer having a polar group that interacts with the molecular chain of the fluorine-containing polymer I of the permselective
- Adhesive polymer X3: A polymer having a reactive group that chemically reacts with the fluorine-containing polymer I of the water vapor selective
接着性ポリマーX1は、水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIを溶解する溶媒Yに溶解可能である。そのため、製造時に接着性ポリマーX1が溶媒Yに溶解したポリマー溶液を調製できる。このポリマー溶液を水蒸気選択透過性層2の表面に塗布することで、水蒸気選択透過性層2の表面の一部の含フッ素ポリマーIを溶解させることができる。その後、溶解した水蒸気選択透過性層2の表面と接着性ポリマーX1が溶着して一体化することで、不織布と水蒸気選択透過性層2とを接着することができる。
The adhesive polymer X1 is soluble in the solvent Y that dissolves the fluorine-containing polymer I of the water
溶媒Yは、100gの溶媒Yに対する含フッ素ポリマーIの25℃での溶解量が5g以上であればよく、特に限定されない。例えば、アセトン、メタノール、2-メトキシエタノール、エタノール、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、1,1,2-トリクロルエタン、1,1,2,2-テトラクロルエタン、トリエチルホスフェート、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The solvent Y is not particularly limited as long as the amount of the fluorine-containing polymer I dissolved in 100 g of the solvent Y at 25° C. is 5 g or more. For example, acetone, methanol, 2-methoxyethanol, ethanol, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,2, 2-tetrachloroethane, triethyl phosphate, tetrahydrofuran and the like.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
接着性ポリマーX1は、含フッ素ポリマーIであってもよく、含フッ素ポリマーI以外のポリマーであってもよい。接着性ポリマーX1が含フッ素ポリマーIである場合、接着性ポリマーX1は水蒸気選択透過性層2における含フッ素ポリマーIと同種類の含フッ素ポリマーIであってもよく、異なる種類の含フッ素ポリマーIであってもよい。ただし、水蒸気選択透過性層2と不織布層3との接着性の点で、接着性ポリマーX1は、水蒸気選択透過性層2における含フッ素ポリマーIと同種類の含フッ素ポリマーIであることが好ましい。
The adhesive polymer X1 may be the fluorine-containing polymer I, or may be a polymer other than the fluorine-containing polymer I. When the adhesive polymer X1 is a fluoropolymer I, the adhesive polymer X1 may be the same fluoropolymer I as the fluoropolymer I in the water
接着性ポリマーX1が含フッ素ポリマーI以外のポリマーである場合、接着性ポリマーX1は、水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIを溶解する溶媒Yに溶解可能であればよく、特に限定されない。ただし、湿潤状態における膨潤と乾燥状態における収縮とを繰り返しても貼付対象物から剥がれにくいことから、含フッ素ポリマーI以外の接着性ポリマーX1の線膨張率は、水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIの線膨張率と同程度であることが好ましい。
When the adhesive polymer X1 is a polymer other than the fluoropolymer I, the adhesive polymer X1 is not particularly limited as long as it is soluble in the solvent Y that dissolves the fluoropolymer I of the water vapor selective
接着性ポリマーX2は、水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIの分子鎖と相互作用する極性基を有する。そのため、接着性ポリマーX2における極性基と含フッ素ポリマーIにおける分子鎖との間で、ファンデルワールス力が働き、不織布と水蒸気選択透過性層2とを接着することができる。
The adhesive polymer X2 has a polar group that interacts with the molecular chains of the fluorine-containing polymer I of the permselective
接着性ポリマーX2における極性基としては、例えば、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。カルボニル基含有基としては、例えば、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基、カーボネート基、カルボキシ基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基、酸無水物基等が挙げられる。 Polar groups in the adhesive polymer X2 include, for example, carbonyl group-containing groups, hydroxy groups, epoxy groups, isocyanate groups and the like. The carbonyl group-containing group includes, for example, a group having a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group, an alkoxycarbonyl group, an acid anhydride group, and the like.
炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基における炭化水素基としては、例えば、炭素数2~8のアルキレン基等が挙げられる。ここで、アルキレン基の炭素数は、カルボニル基を構成する炭素を含まない状態での炭素数である。アルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。
ハロホルミル基は、-C(=O)-X(ただし、Xはハロゲン原子である。)で表される。ハロホルミル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。すなわちハロホルミル基としてはフルオロホルミル基(カルボニルフルオリド基ともいう。)が好ましい。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、炭素数1~8のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
Examples of the hydrocarbon group in the group having a carbonyl group between carbon atoms of the hydrocarbon group include an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms. Here, the number of carbon atoms in the alkylene group is the number of carbon atoms in the state not including the carbon atoms that constitute the carbonyl group. The alkylene group may be linear or branched.
A haloformyl group is represented by -C(=O)-X (where X is a halogen atom). The halogen atom in the haloformyl group includes a fluorine atom, a chlorine atom and the like, and a fluorine atom is preferred. That is, the haloformyl group is preferably a fluoroformyl group (also referred to as a carbonyl fluoride group).
The alkoxy group in the alkoxycarbonyl group may be linear or branched. As the alkoxy group in the alkoxycarbonyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is particularly preferable.
接着性ポリマーX3は、水蒸気選択透過性層2の含フッ素ポリマーIと化学的に反応し、共有結合またはイオン結合を形成する反応性基を有する。反応性基は、含フッ素ポリマーIのイオン交換基と反応し得る基であればよい。例えば、含フッ素ポリマーIがスルホン酸基等を有する場合、接着性ポリマーX3における反応性基はスルホン酸基と反応し得る基であればよい。
The adhesive polymer X3 has a reactive group that chemically reacts with the fluorine-containing polymer I of the permselective
接着性ポリマーX1~X3は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、接着性ポリマーX2、接着性ポリマーX3のなかには、接着性ポリマーX1に該当するポリマーが存在し得る。接着性ポリマーX1にも該当する接着性ポリマーX2、接着性ポリマーX3を用いた場合には、接着性ポリマーX1としての接着機構に加えて、接着性ポリマーX2としての接着機構、接着性ポリマーX3としての接着機構がそれぞれ重畳的に得られる場合があると考えられる。
One of the adhesive polymers X1 to X3 may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
Moreover, a polymer corresponding to the adhesive polymer X1 may exist among the adhesive polymer X2 and the adhesive polymer X3. When using the adhesive polymer X2 and the adhesive polymer X3, which also correspond to the adhesive polymer X1, in addition to the adhesive mechanism as the adhesive polymer X1, the adhesive mechanism as the adhesive polymer X2 and the adhesive polymer X3 It is conceivable that each of the adhesion mechanisms may be obtained in a superimposed manner.
接着層31においては、不織布の繊維間の空隙が残存するように接着性ポリマーが含まれている。すなわち、接着層31における不織布内には空隙が接着層31の全体にわたってまばらに存在する。接着性ポリマーの接着機構、不織布の繊維の材質にもよるが、不織布内の空隙において、繊維の表面及び繊維の内部に接着性ポリマーが存在すると考えられる。
The
水蒸気選択透過性膜P1においては、不織布層3が、不織布内の空隙に接着性ポリマーを含まない外層32をさらに有する。外層32は接着性層31の接着面31aと厚み方向で反対側の表面31bに設けられている。
外層32においては、接着前の不織布のすべての空隙がそのまま残存している。そのため、外層32は不織布からなる層であるとも言える。
In the water vapor selective permeable membrane P1, the
In the
外層32を構成する不織布は、接着性層31を構成する不織布と一体的な不織布でもよく、接着性層31を構成する不織布と別々の分離可能な不織布であってもよい。外層32が接着性層31を構成する不織布と一体的な不織布である場合、接着前の一枚の不織布の厚み方向の一部が接着性層31を構成し、厚み方向の残部がそのまま外層32を構成する。
外層32が接着性層31を構成する不織布と別々の不織布である場合、水蒸気選択透過性層2と不織布を接着して接着層31のみを形成した後、当該接着層31の表面に接着層31とは異なる不織布を別途設け、外層32を形成してもよい。
The nonwoven fabric forming the
When the
不織布層3の厚みは、50~300μmが好ましく、80~200μmがより好ましく、100~150μmがさらに好ましい。
不織布層3の厚みが前記数値範囲の下限値以上であれば、水蒸気選択透過性膜の膜強度がさらに優れる。不織布層3の厚みが前記数値範囲の上限値以下であれば、不織布層3の柔軟性がさらに優れ、水蒸気選択透過性層2の膨張と収縮に伴う寸法変化にさらに追従しやすい。
The thickness of the
If the thickness of the
不織布の繊維の材質は、特に限定されない。例えば、天然繊維、化学繊維及び炭素繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含む不織布が挙げられる。
また不織布は、1種類の繊維からなる不織布であってもよく、複数種類の繊維からなる混織の不織布でもあってもよい。
The material of the fibers of the nonwoven fabric is not particularly limited. Examples thereof include nonwoven fabrics containing at least one selected from the group consisting of natural fibers, chemical fibers and carbon fibers.
The nonwoven fabric may be a nonwoven fabric made of one type of fiber, or a mixed nonwoven fabric made of a plurality of types of fibers.
天然繊維は植物由来の繊維であってもよく、動物由来の繊維であってもよい。植物由来の繊維としては、例えば、綿、カポック繊維、竹繊維、亜麻繊維、麻繊維、パルプ繊維、マニラ麻繊維等が挙げられる。動物由来の繊維としては、例えば、羊毛、山羊毛、馬毛、ラマ毛等が挙げられる。
化学繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリアミド、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアクリル、ポリウレタンが挙げられる。なかでもコストパフォーマンスの点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリアミド、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリウレタンが好ましい。
炭素繊維としては、PAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維が挙げられる。いずれの炭素繊維を用いた場合においても、膜強度に優れた水蒸気選択透過性膜が得られる。
Natural fibers may be plant-derived fibers or animal-derived fibers. Plant-derived fibers include, for example, cotton, kapok fiber, bamboo fiber, flax fiber, hemp fiber, pulp fiber, manila hemp fiber, and the like. Animal-derived fibers include, for example, wool, goat hair, horse hair, llama hair, and the like.
Chemical fibers include, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl alcohol, polyamide, rayon, polyethylene, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyacryl, and polyurethane. Among them, polyethylene terephthalate, polyvinyl alcohol, polyamide, rayon, polyethylene, polypropylene, polyacryl, and polyurethane are preferable from the viewpoint of cost performance.
Examples of carbon fibers include PAN (polyacrylonitrile)-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers. A water vapor selective permeable membrane having excellent membrane strength can be obtained by using any carbon fiber.
なかでも、水蒸気選択透過性層2における含フッ素ポリマーIがスルホン酸基等の強酸性のイオン交換基を有する場合においては、耐酸性に優れる化学繊維が好ましい。耐酸性に優れる化学繊維として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、レーヨン、ポリプロピレン、ポレフェニレンサルファイドが挙げられる。不織布がこれら耐酸性に優れる化学繊維を含むと、含フッ素ポリマーIがスルホン酸基等の強酸性のイオン交換基を有する場合であっても長期的な強度安定性が優れる。
Among these, when the fluorine-containing polymer I in the water vapor selective
不織布の目付け量は、5~120g/m2が好ましく、15~100g/m2がより好ましく、20~80g/m2がさらに好ましい。
不織布の繊維の目付け量が前記数値範囲の下限値以上であれば、水蒸気選択透過性膜の膜強度がさらに優れる。不織布の繊維の目付け量が前記数値範囲の上限値以下であれば、不織布の柔軟性がさらに優れる。
The basis weight of the nonwoven fabric is preferably 5 to 120 g/m 2 , more preferably 15 to 100 g/m 2 , still more preferably 20 to 80 g/m 2 .
If the weight per unit area of the fibers of the nonwoven fabric is at least the lower limit of the numerical range, the membrane strength of the selective water vapor permeation membrane will be even better. If the basis weight of the fibers of the nonwoven fabric is equal to or less than the upper limit of the numerical range, the softness of the nonwoven fabric is further improved.
水蒸気選択透過性膜P1は例えば、後述の<水蒸気選択透過性膜の製造方法>の項に記載の方法によって製造できる。 The water vapor selective permeable membrane P1 can be manufactured, for example, by the method described in the section <Manufacturing method of water vapor selective permeable membrane> below.
図1に示す一例では不織布層3が接着層31と外層32とを有する形態であるが、水蒸気選択透過性膜Pはこの一例に限定されない。水蒸気選択透過性膜Pは、図2に示す一例のように、接着層31のみからなる不織布層3’を備えた水蒸気選択透過性膜P2のような形態を包含する。不織布層3’の詳細及び好ましい態様は、不織布層3について説明した内容と同様である。
水蒸気選択透過性膜P2は例えば、キャスト法によって製造できる。
Although the
The water vapor selective permeable membrane P2 can be manufactured, for example, by a casting method.
水蒸気選択透過性膜Pは、図1、2に示す例の他にも、図3に示す一例のように、外層32のみからなる不織布層3’’を備えた水蒸気選択透過性膜P3のような形態を包含する。
水蒸気選択透過性膜P3においては、外層32のみからなる不織布層3’’が水蒸気選択透過性層2と接する。水蒸気選択透過性膜P3においては、外層32と水蒸気選択透過性層2との間の界面には、層とは呼べないような非常に薄い接着領域があると考えられる。
また、不織布層3’’の詳細及び好ましい態様も、不織布層3について説明した内容と同様である。
水蒸気選択透過性膜P3は例えば、水蒸気選択透過性層2と不織布とを熱プレスすることで製造できる。
In addition to the examples shown in FIGS. 1 and 2, the selective water vapor permeable membrane P may be a selective water vapor permeable membrane P3 having a nonwoven fabric layer 3'' consisting only of an
In the water vapor selective permeable membrane P3, the non-woven fabric layer 3'' consisting of only the
The details and preferred aspects of the
The water vapor selective permeable membrane P3 can be produced, for example, by hot-pressing the water vapor selective
以上いくつかの例を示して説明した第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜Pは、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択性層を有するため、透湿性に優れる。また、水蒸気選択透過性層は不織布を含む不織布層と接している。そのため、不織布が水蒸気選択透過性層の補強材として機能でき、水蒸気選択透過性膜Pの膜強度が向上する。
加えて、不織布は織布と比較して柔軟性に優れる。そのため、除湿、加湿の用途に適用した際に水蒸気選択透過性層が膨張と収縮を繰り返しても、水蒸気選択透過性層と接した不織布が水蒸気選択透過性層の寸法変化に追従できる。その結果、膜全体の寸法安定性がよくなり、貼付対象物との粘着面での移動量が抑制され、充分な膜強度と貼付対象物からの剥がれにくさを両立できる。
したがって、水蒸気選択透過性膜Pは膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい。
Since the water vapor selective permeable membrane P according to the first aspect described above with some examples has a water vapor selective layer containing the fluorine-containing polymer I, it has excellent moisture permeability. Moreover, the water vapor selective permeable layer is in contact with the nonwoven fabric layer containing the nonwoven fabric. Therefore, the nonwoven fabric can function as a reinforcing material for the selective water vapor permeable layer, and the membrane strength of the selective water vapor permeable membrane P is improved.
In addition, nonwoven fabrics are more flexible than woven fabrics. Therefore, even if the selective water vapor permeable layer expands and contracts repeatedly when applied to dehumidification and humidification, the nonwoven fabric in contact with the selective water vapor permeable layer can follow the dimensional change of the selective water vapor permeable layer. As a result, the dimensional stability of the entire film is improved, the amount of movement on the adhesive surface with respect to the object to be applied is suppressed, and both sufficient film strength and resistance to peeling from the object to be applied can be achieved.
Therefore, the water vapor selective permeable membrane P is excellent in membrane strength and moisture permeability, and is difficult to peel off from the adhered object.
(第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Q)
本発明の第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Qは、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層の内部に、不織布を含む層が含まれており、前記不織布内の空隙には前記含フッ素ポリマーが充填されていることを特徴とする。
(Water vapor selective permeable membrane Q according to the second aspect)
The water vapor selective permeable membrane Q according to the second aspect of the present invention includes a layer containing a nonwoven fabric inside the water vapor selective permeable layer containing the fluorine-containing polymer I, and the voids in the nonwoven fabric contain the above-mentioned It is characterized by being filled with a fluorine-containing polymer.
図4は、本発明の第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Qの一例を模式的に示す断面図である。水蒸気選択透過性膜Q1は、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層20を有する。そして、水蒸気選択透過性層20の内部には、不織布を含む層が含まれている。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the water vapor selective permeable membrane Q according to the second aspect of the present invention. The water vapor selective permeable membrane Q1 has a water vapor selective
水蒸気選択透過性層20の内部の不織布内の空隙には含フッ素ポリマーIが充填されている。すなわち、水蒸気選択透過性層20の内部の不織布内の繊維間には含フッ素ポリマーIが充填され、不織布内に空隙が存在しない。そのため、水蒸気選択透過性層20において、水蒸気選択透過性及び優れた透湿性が発現する。
含フッ素ポリマーI、不織布の詳細及び好ましい態様については、水蒸気選択透過膜Pについて説明した内容と同様である。
The fluoropolymer I is filled in the voids in the nonwoven fabric inside the water vapor selective
The details and preferred aspects of the fluorine-containing polymer I and the nonwoven fabric are the same as those described for the water vapor selective permeation membrane P.
水蒸気選択透過性層20の厚みは、50~300μmが好ましく、80~200μmがより好ましく、100~150μmがさらに好ましい。
水蒸気選択透過性層2の厚みが前記数値範囲の下限値以上であれば、膜強度がさらに優れる。水蒸気選択透過性層の厚みが前記数値範囲の上限値以下であれば、水蒸気選択透過性膜が貼付対象物からさらに剥がれにくくなる。
The thickness of the water vapor selective
If the thickness of the water vapor selective
図4に示す一例では、水蒸気選択透過性膜Q1は水蒸気選択透過性層20からなる形態であるが、水蒸気選択透過性膜Qは、水蒸気選択透過性層の少なくとも一方の面に、不織布からなる外層及び不織布内の空隙に含フッ素ポリマーIを含む外層のいずれか一方又は両方を有してもよい。
不織布内の空隙に含フッ素ポリマーIを含む外層においては、不織布の繊維間の空隙が残存するように含フッ素ポリマーIが含まれている。すなわち不織布内の空隙に含フッ素ポリマーIを含む外層においては、不織布内の空隙が全体にわたってまばらに存在する。不織布の繊維の材質にもよるが、不織布内の空隙において、繊維の表面及び繊維の内部に含フッ素ポリマーIが存在すると考えられる。
In the example shown in FIG. 4, the selective water vapor permeable membrane Q1 is formed of the selective water vapor
In the outer layer containing the fluoropolymer I in the voids in the nonwoven fabric, the fluoropolymer I is contained so that the voids between the fibers of the nonwoven fabric remain. That is, in the outer layer containing the fluorine-containing polymer I in the voids in the nonwoven fabric, the voids in the nonwoven fabric exist sparsely throughout. Although it depends on the material of the fibers of the nonwoven fabric, it is considered that the fluoropolymer I is present on the surface of the fibers and inside the fibers in the voids in the nonwoven fabric.
水蒸気選択透過性膜Q1は、例えば、キャスト法によって製造できる。例えば、含フッ素ポリマーIを含む溶液を基材の表面に塗布して塗布層を形成し、塗布層の中に不織布を浸漬することで製造できる。このとき、不織布内の空隙を含フッ素ポリマーIで充填する。不織布内の空隙を確実に含フッ素ポリマーIで充填するために、含フッ素ポリマーIを含む溶液を塗布する操作を複数回繰り返してもよい。 The water vapor selective permeable membrane Q1 can be manufactured by, for example, a casting method. For example, it can be produced by applying a solution containing the fluorine-containing polymer I to the surface of the substrate to form a coating layer, and immersing the nonwoven fabric in the coating layer. At this time, the fluoropolymer I is filled in the voids in the nonwoven fabric. In order to reliably fill the voids in the nonwoven fabric with the fluoropolymer I, the operation of applying the solution containing the fluoropolymer I may be repeated multiple times.
水蒸気選択透過性膜Qは、図4に示す例の他にも、図5に示す一例のように、水蒸気選択透過性層20の一方の面20aに、不織布からなる外層32を有する水蒸気選択透過性膜Q2のような形態を包含する。外層32については、水蒸気選択透過性膜Pについて説明した内容と同様である。
In addition to the example shown in FIG. 4, the selective water vapor permeation membrane Q has an
以上いくつかの例を示して説明した第2の態様に係る水蒸気選択透過性膜Qにおいては、水蒸気選択透過性層20の内部に、不織布を含む層が含まれているため、不織布が補強材として機能でき、水蒸気選択透過性膜Qの膜強度が向上する。この不織布は、第1の態様に係る水蒸気選択透過性膜Pと同様に柔軟性に優れ、水蒸気選択透過性層の寸法変化に追従可能である。そのため、除湿、加湿の用途に適用した際に水蒸気選択透過性層が膨張と収縮を繰り返しても、膜全体の寸法安定性がよく、貼付対象物との粘着面での移動量が抑制される。結果、充分な膜強度と貼付対象物からの剥がれにくさを両立できる。
加えて、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層の内部において、不織布内の空隙には含フッ素ポリマーIが充填されているため、水蒸気選択透過性膜Qが優れた透湿性を具備する。
したがって、水蒸気選択透過性膜Qは膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい。
In the water vapor selective permeable membrane Q according to the second aspect described above with several examples, the layer containing the nonwoven fabric is included inside the water vapor selective
In addition, in the interior of the water vapor selective permeable layer containing the fluoropolymer I, the voids in the nonwoven fabric are filled with the fluoropolymer I, so the selective water vapor permeable membrane Q has excellent moisture permeability.
Therefore, the water vapor selective permeable membrane Q has excellent membrane strength and moisture permeability, and is difficult to peel off from the adhered object.
(一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜)
以下、水蒸気選択透過性膜P、水蒸気選択透過性膜Qを包含する実施形態について、一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜として説明する。すなわち、以下の説明において「一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜」は、水蒸気選択透過性膜P、水蒸気選択透過性膜Qを包含する。
(Water vapor selective permeable membrane according to one embodiment)
Hereinafter, an embodiment including the water vapor selective permeable membrane P and the water vapor selective permeable membrane Q will be described as a water vapor selective permeable membrane according to one embodiment. That is, in the following description, the "selective water vapor permeable membrane according to one embodiment" includes the selective water vapor permeable membrane P and the selective water vapor permeable membrane Q.
一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜の50%RHにおける透湿度は、600~2500g/m2・24hが好ましく、800~2000g/m2・24hがより好ましく、1000~1400g/m2・24hがさらに好ましい。50%RHにおける透湿度が前記範囲の下限値以上であれば、水蒸気選択透過性膜が高湿度環境下での透湿性に優れていると言える。50%RHにおける透湿度が前記範囲の上限値以下であれば、水蒸気選択透過性膜が高湿度環境下でも貼付対象物から剥がれにくいと考えられる。 The moisture permeability at 50% RH of the water vapor selective permeable membrane according to one embodiment is preferably 600 to 2500 g/m 2 ·24h, more preferably 800 to 2000 g/m 2 ·24h, and 1000 to 1400 g/m 2 ·24h. is more preferred. If the moisture permeability at 50% RH is equal to or higher than the lower limit of the above range, it can be said that the selective water vapor permeable membrane has excellent moisture permeability in a high humidity environment. If the moisture permeability at 50% RH is equal to or lower than the upper limit of the above range, the selective water vapor permeable membrane is considered to be less likely to peel off from the adhered object even in a high humidity environment.
一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜は、少なくとも一方の面に粘着層をさらに備えてもよい。粘着層は、水蒸気選択透過性膜を貼付対象物に粘着させるための粘着性の層である。粘着層が設けられる表面は、水蒸気選択透過性膜の適用用途、貼付対象物、所望の水蒸気透過性能を考慮して決定すればよい。
粘着層は、平面視において水蒸気選択透過性膜の一部の表面に部分的に設けられてもよく、全面にわたって設けられてもよい。例えば、粘着層は、水蒸気選択透過性膜の外縁に沿って、水蒸気選択透過性膜の表面の一部に設けられてもよい。
The water vapor selective permeable membrane according to one embodiment may further include an adhesive layer on at least one surface. The adhesive layer is an adhesive layer for adhering the water vapor selective permeable membrane to an object to be adhered. The surface on which the adhesive layer is provided may be determined in consideration of the application of the selective water vapor permeable membrane, the object to be adhered, and the desired water vapor permeation performance.
The adhesive layer may be partially provided on a part of the surface of the water vapor selective permeable membrane in plan view, or may be provided over the entire surface. For example, the adhesive layer may be provided on a portion of the surface of the selective water vapor permeable membrane along the outer edge of the selective water vapor permeable membrane.
粘着層は粘着剤を塗布して形成してもよく、プライマーで水蒸気選択透過性膜の表面を処理して形成してもよい。
粘着剤は特に限定されない。例えば、アクリル重合体を含む粘着剤が挙げられるが、この例示に限定されない。水蒸気選択透過性膜の適用用途、貼付対象物、所望の水蒸気透過性能を考慮して種々の粘着剤から選択すればよい。この場合、粘着層は、水蒸気選択透過性膜の用途、貼付対象物に応じて、粘着剤以外の他の成分をさらに含んでもよい。
粘着層の厚みも特に限定されず、適用用途、貼付対象物、所望の水蒸気透過性能に応じて決定すればよい。粘着層として、粘着テープを用いてもよい。
The adhesive layer may be formed by applying an adhesive, or may be formed by treating the surface of the selective water vapor permeable membrane with a primer.
The adhesive is not particularly limited. For example, a pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer can be used, but the present invention is not limited to this example. The pressure-sensitive adhesive may be selected from various pressure-sensitive adhesives in consideration of the application of the selective water vapor permeable membrane, the object to be adhered, and the desired water vapor permeation performance. In this case, the pressure-sensitive adhesive layer may further contain components other than the pressure-sensitive adhesive, depending on the use of the water vapor selective permeable membrane and the object to which it is attached.
The thickness of the adhesive layer is also not particularly limited, and may be determined according to the application, the object to be adhered, and the desired water vapor transmission performance. An adhesive tape may be used as the adhesive layer.
<水蒸気選択透過性膜の製造方法>
本発明の水蒸気選択透過性膜の製造方法は、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層の表面に、接着性ポリマーと溶媒とを含むポリマー溶液を塗布して塗布層を形成し、次いで、塗布層の表面に不織布を積層し、塗布層中に含まれる溶媒を除去することを特徴とする。
含フッ素ポリマーI、接着性ポリマー及び不織布の詳細及び好ましい態様は、<水蒸気選択透過性膜>の項で説明した内容と同様である。
<Method for producing water vapor selective permeable membrane>
In the method for producing a selective water vapor permeable membrane of the present invention, a polymer solution containing an adhesive polymer and a solvent is applied to the surface of a selective water vapor permeable layer containing a fluorine-containing polymer I to form a coating layer, followed by the steps of: It is characterized by laminating a non-woven fabric on the surface of the coating layer and removing the solvent contained in the coating layer.
The details and preferred aspects of the fluorine-containing polymer I, the adhesive polymer and the non-woven fabric are the same as those described in the section <Selective Water Vapor Permeable Membrane>.
ポリマー溶液は、接着性ポリマーと溶媒とを含む。ポリマー溶液中の溶媒としては、含フッ素ポリマーI及び接着性ポリマーの両方を溶解することが好ましい。すなわち、ポリマー溶液中の溶媒としては、溶媒Yが好ましい。溶媒Yの詳細及び好ましい態様は、<水蒸気選択透過性膜>の項で説明した内容と同様である。
製造コストの点から、ポリマー溶液における接着性ポリマーとしては、接着性ポリマーX1が好ましく、含フッ素ポリマーIが好ましい。
ポリマー溶液は、発明の効果が損なわれない範囲内であれば、接着性ポリマー及び溶媒以外の他の成分をさらに含んでもよい。
The polymer solution contains an adhesive polymer and a solvent. The solvent in the polymer solution preferably dissolves both the fluorine-containing polymer I and the adhesive polymer. That is, solvent Y is preferable as the solvent in the polymer solution. The details and preferred aspects of the solvent Y are the same as those described in the section <Water vapor selective permeable membrane>.
From the viewpoint of production cost, the adhesive polymer X1 is preferable, and the fluorine-containing polymer I is preferable as the adhesive polymer in the polymer solution.
The polymer solution may further contain components other than the adhesive polymer and the solvent as long as the effects of the invention are not impaired.
図6は、一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
図6に示す一例においては、まず、基材7に設けられた水蒸気選択透過性層2をあらかじめ準備する。この水蒸気選択透過性層2は、例えば、含フッ素ポリマーIが溶媒Yに溶解した溶液を基材7の表面に塗布し、次いで、乾燥、固化することで、基材7の表面に設けられる。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a method for producing a selective water vapor permeable membrane according to one embodiment.
In the example shown in FIG. 6, first, the water vapor selective
基材7はキャスト法で使用される基材フィルムであればよく、特に限定されない。
基材の材質は特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリイミド等が挙げられるが、これら例示に限定されない。基材は単層フィルムでもよく、多層フィルムでもよい。
The
The material of the substrate is not particularly limited. Examples thereof include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyimide, etc., but are not limited to these examples. The substrate may be a single layer film or a multilayer film.
基材7の表面への溶液の塗布量は、特に限定されない。水蒸気選択透過性層2の厚みが<水蒸気選択透過性膜>の項で説明した好ましい数値の範囲内となるように調整するのが好ましい。
また、基材7の厚みも特に限定されない。基材7は流通時に水蒸気選択透過性膜を保護するための剥離層となり、使用時に剥がされることを考慮すれば、基材7(剥離層)の厚みは、50~200μm程度でもよく、75~125μm程度でもよい。
The amount of the solution applied to the surface of the
Moreover, the thickness of the
次いで、水蒸気選択透過性層2の表面に、接着性ポリマーと溶媒とを含むポリマー溶液を塗布して塗布層8を形成する。塗布層8の厚みは特に限定されない。例えば、90~180μmが好ましく、120~150μmがより好ましい。塗布層8の厚みが前記下限値以上であれば、水蒸気選択透過性層2と不織布との接着強度が向上しやすい。塗布層8の厚みが前記上限値以下であれば生産性が向上しやすい。
Next, a
ポリマー溶液が含フッ素ポリマーIを含む場合、塗布層8における含フッ素ポリマーIは、1種でも2種以上でもよい。また、塗布層8における含フッ素ポリマーIは、水蒸気選択透過性層2内の含フッ素ポリマーIと同種類でも異なる種類でもよい。
When the polymer solution contains the fluorine-containing polymer I, the fluorine-containing polymer I in the
次いで、不織布30を塗布層8の表面に積層し、塗布層8中に含まれる溶媒を除去する。
不織布30を塗布層8の表面に積層することで、塗布層8のポリマー溶液が不織布内に染み込み、水蒸気選択透過性層2と不織布30とが一体化する。その後、塗布層8中に含まれる溶媒を除去することで、水蒸気選択透過性層2と不織布層3とが強固に接着される。このとき、不織布3の一部の繊維に、ポリマー溶液の接着性ポリマーが含浸する。
Next, the
By laminating the
不織布30を塗布層8の表面に積層する際には、接着強度を高める点から加圧して積層してもよい。
また、不織布30の積層後に塗布層8中に含まれる溶媒を除去する方法としては、自然乾燥でもよく、加熱乾燥でもよい。
When laminating the
As a method for removing the solvent contained in the
本発明の水蒸気選択透過性膜の製造方法においては、水蒸気選択透過性膜の少なくとも一方の表面に粘着層をさらに設けてもよい。粘着層の詳細及び好ましい態様は、<水蒸気選択透過性膜>の項で説明した内容と同様である。 In the method for producing the selective water vapor permeable membrane of the present invention, an adhesive layer may be further provided on at least one surface of the selective water vapor permeable membrane. The details and preferred aspects of the adhesive layer are the same as those described in the section <Selective water vapor permeability membrane>.
(作用機序)
以上説明した一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜の製造方法は、含フッ素ポリマーIを含む水蒸気選択透過性層の表面に、含フッ素ポリマーIを含む溶液を塗布し、次いで、含フッ素ポリマーIを含む溶液の塗布層の表面に不織布を重ねることを特徴とする。そのため、含フッ素ポリマーを含む溶液が不織布内に染み込み、柔軟性に優れる不織布が水蒸気選択透過性層と一体的に接着される。
その結果、除湿、加湿の用途に適用した際に、不織布が水蒸気選択透過性層の寸法変化に追従しやすく、水蒸気選択透過性膜全体の寸法安定性がよくなり、貼付対象物との粘着面での移動量が抑制される。また、不織布は水蒸気選択透過性膜の膜強度の向上に寄与し、水蒸気選択透過性膜は透湿性の向上に寄与する。
したがって一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜の製造方法によれば、膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい水蒸気選択透過性膜が得られる。
(Mechanism of action)
In the method for producing a water vapor selective permeable membrane according to one embodiment described above, the surface of the water vapor selective permeable layer containing the fluoropolymer I is coated with a solution containing the fluoropolymer I, and then It is characterized by overlaying a nonwoven fabric on the surface of the coating layer of the solution containing. Therefore, the solution containing the fluorine-containing polymer permeates into the nonwoven fabric, and the nonwoven fabric having excellent flexibility is integrally adhered to the water vapor selective permeation layer.
As a result, when applied to dehumidification and humidification applications, the nonwoven fabric easily follows the dimensional changes of the water vapor selective permeable layer, the dimensional stability of the entire water vapor selective permeable membrane is improved, and the adhesive surface with the adhered object is improved. is suppressed. In addition, the nonwoven fabric contributes to improving the strength of the selective water vapor permeable membrane, and the selective water vapor permeable membrane contributes to improving the moisture permeability.
Therefore, according to the method for producing a selective water vapor permeable membrane according to one embodiment, it is possible to obtain a selective water vapor permeable membrane which is excellent in membrane strength and moisture permeability and which is difficult to peel off from an adhered object.
<用途>
一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜は、膨潤、伸縮が頻繁に繰り返されるような条件下で使用しても、貼付対象物から剥がれにくい。そのため、一実施形態に係る水蒸気選択透過性膜は、例えば、流体の除湿用又は加湿用の用途に適用できる。
<Application>
A water vapor selective permeable membrane according to one embodiment is difficult to peel off from an adhered object even when used under conditions where swelling and expansion/contraction are frequently repeated. Therefore, the water vapor selective permeable membrane according to one embodiment can be applied, for example, to dehumidification or humidification of fluids.
水蒸気選択透過性膜の用途の一例として、車載用ランプの除湿用又は加湿用の用途が挙げられる。図7は、一実施形態に係る車載用ランプの一例の模式図であり、除湿用又は加湿用の非多孔質の平膜の水蒸気選択透過性膜1を備えた車載用ランプ10を示す。
車載用ランプ10は、ランプ光源(LEDライト)13及びソケット14を収容したハウジング11と;ハウジング11に形成された開口12を塞ぐ水蒸気選択透過性膜1と;を備える。LEDは、Light Emitting Diodeの略である。
車載用ランプ10によれば、水蒸気選択透過性膜1でハウジング11の開口12が覆われているため、ハウジング11の内外で湿度差があるとき、水蒸気Dの濃度の高い方から低い方へ水蒸気Dを選択的に透過させることができる。
One example of the application of the water vapor selective permeable membrane is the application for dehumidification or humidification of vehicle lamps. FIG. 7 is a schematic diagram of an example of an in-vehicle lamp according to an embodiment, showing an in-
A vehicle-mounted
According to the in-
水蒸気選択透過性膜1は、ハウジング11の外側の表面に貼り付けられている。また、水蒸気選択透過性膜1は、水蒸気選択透過性層がハウジング11の内部側に位置するように配置されている。そのため、ハウジング11内外の水分交換量が高くなると期待される。
加えて、水蒸気選択透過性膜1は膜強度及び透湿性に優れ、しかも、膨張と収縮が繰り返されても、ハウジング11から剥がれにくい。結果、車載用ランプ10の長期的な耐久性が向上すると期待される。
The water vapor selective
In addition, the water vapor selective
ハウジング11の材質は特に限定されないが、吸湿性の樹脂であると、発明の効果が顕著に得られる。例えば、ハウジング11の材質がアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の吸湿性の樹脂である場合、ハウジング11は外部の大気中の水分を吸収し、水分が吸湿性の樹脂中で拡散して保持される。その後太陽光、ランプ等によってハウジング11が加熱されると、大気から吸収した水分が蒸発し、水蒸気Dがハウジング11内で拡散する。このような水蒸気Dは車載用ランプ10の曇り、結露のような安全性の不具合、ハウジング内の液だれのような外観上の不具合の原因となり得る。
これらの不具合に対して、車載用ランプ10は、ハウジング11の開口12が水蒸気選択透過性膜1で覆われているため、ハウジング11内外の水分交換量が多い。そのため、ハウジング11内の湿度が高くなると、水蒸気選択透過性膜1によってハウジング11内が除湿される。その結果、車載用ランプ10の曇り、結露、液だれが効果的に抑制される。
The material of the
In order to deal with these problems, since the
水蒸気選択透過性膜1は非多孔質の平膜である。そのため、水蒸気選択透過性膜1は、ハウジング11内へのごみ等の異物の混入を防ぐための防塵フィルムとしても機能し得る。水蒸気選択透過性膜1が非多孔質の平膜であるため、ハウジング11内へのごみ等の異物の混入を低減できる。また、車の高圧洗浄時にもハウジング11内に水が混入しにくい。
The water vapor selective
車載用ランプ10においては、水蒸気選択透過性膜1がハウジング11の外側で開口12を覆って塞いでいるが、他の実施形態例において、水蒸気選択透過性膜1はハウジング11の内側で開口12を覆って塞いでいてもよい。
また、開口12の大きさ、形状は特に限定されない。車載用ランプ10においては、開口12の数は1つであるが、他の実施形態例においては、開口の数は複数でもよい。
In the
Also, the size and shape of the
車載用ランプ10は一実施形態例としての例示である。したがって、一実施形態に係る車載用ランプは、図7に図示されないような種々の構成を備え得る。例えば、車載用ランプのハウジングには内部の圧力を調整するための通気口が形成されていてもよい。
また、図7の車載用ランプ10においては、ランプ光源の一例として、LEDライトを例示したが、他の実施形態例においてランプ光源は、ハロゲンライトでもよく、HIDライトでもよい。ランプ光源は、車両のライトとして使用されるものであれば特に限定されない。HIDは、High Intensity Dischargeの略である。
他にも、車両への取付のための取付部(接続端子等)、車載用ランプの動作を車両で制御するための制御部等の種々の構成を車載用ランプは備え得る。
The in-
Further, in the in-
In addition, the in-vehicle lamp may include various configurations such as an attachment portion (connection terminal, etc.) for attachment to the vehicle, a control portion for controlling the operation of the in-vehicle lamp by the vehicle, and the like.
以上、一実施形態について説明したが、本発明は本明細書に開示の実施形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。本明細書に開示の実施形態は、その他の様々な形態で実施可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更が可能である。 Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in this specification, and can be implemented with appropriate modifications without changing the gist thereof. The embodiments disclosed herein can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications are possible without departing from the scope of the invention.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載に限定されない。例1は実施例であり、例2、3は比較例である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following descriptions. Example 1 is an example, and Examples 2 and 3 are comparative examples.
<測定方法>
(透湿度)
JIS Z 0208に規定の透湿度試験方法(カップ法)に倣い、透湿度(g/m2・24h)を測定した。具体的には非透湿性の測定容器を準備し、測定容器内に塩化カルシウムを約23g充填した。測定容器の容積は24mlであり、底面積は300mm2であり、高さは80mmであった。また、塩化カルシウムは、測定容器の底面からの高さが約77mmとなるように充填した。
次いで、角形の評価膜を測定容器の開口部の形状と一致するように切り出し、測定容器の開口部の外縁に固定した後、測定容器を電子天秤に静置した。その後、電子天秤ごと測定容器を温度20℃、30%RHの恒温機に入れ、透湿度(g/m2・24h)の測定を開始した。各評価膜について、透湿度(g/m2・24h)を塩化カルシウムの質量変化により求めた。具体的には、測定開始から17時間から24時間経過時の全平均を算出し、透湿度(g/m2・24h)とした。
続いて、恒温機の条件を50%RH、80%RHに変えた以外は同様にして、各湿度条件下での透湿度(g/m2・24h)を測定した。
<Measurement method>
(moisture permeability)
The moisture permeability (g/m 2 ·24 h) was measured according to the moisture permeability test method (cup method) specified in JIS Z 0208. Specifically, a moisture-impermeable measurement container was prepared, and about 23 g of calcium chloride was filled in the measurement container. The measuring vessel had a volume of 24 ml, a base area of 300 mm 2 and a height of 80 mm. Calcium chloride was filled so that the height from the bottom of the measurement container was about 77 mm.
Next, a rectangular evaluation film was cut out so as to match the shape of the opening of the measurement container, fixed to the outer edge of the opening of the measurement container, and then the measurement container was placed on an electronic balance. After that, the measurement container together with the electronic balance was placed in a constant temperature machine at a temperature of 20° C. and 30% RH, and measurement of moisture permeability (g/m 2 ·24 h) was started. The moisture permeability (g/m 2 ·24h) of each film to be evaluated was obtained from the change in mass of calcium chloride. Specifically, the total average was calculated from 17 hours to 24 hours after the start of the measurement, and was taken as the moisture permeability (g/m 2 ·24 hours).
Subsequently, the moisture permeability (g/m 2 ·24 h) under each humidity condition was measured in the same manner except that the conditions of the constant temperature machine were changed to 50% RH and 80% RH.
<原料>
(含フッ素ポリマー)
市販品のフレミオンFSS-2(商品名、AGC社製、エタノール溶液)を使用した。
<raw materials>
(Fluorine-containing polymer)
A commercially available Flemion FSS-2 (trade name, manufactured by AGC, ethanol solution) was used.
(不織布)
ポリエチレンとポリプロピレンを混紡した厚みが約130μmの不織布(日本バイリーン社製)を準備した。
(non-woven fabric)
A non-woven fabric (manufactured by Nihon Vilene Co., Ltd.) having a thickness of about 130 μm was prepared by blending polyethylene and polypropylene.
<例1>
PETフィルム上にフレミオンFSS-2のエタノール溶液を塗布し、乾燥して塗布層を固化させ、フレミオンFSS-2を含む水蒸気選択透過性層をPETフィルムに設けた。PETフィルム上に設けられた水蒸気選択透過性層の厚みは、25μmであった。
その後、PETフィルム上に設けた水蒸気選択透過性層の表面にフレミオンFSS-2のエタノール溶液を塗布し、厚みが120μmの塗布層を設けた。その後、フレミオンFSS-2のエタノール溶液が乾燥して固化する前に、塗布層の表面に不織布を積層し、エタノールを乾燥除去し、例1の水蒸気選択透過性膜を得た。
得られた水蒸気選択透過性膜を40mm×20mm角に切り出し、角形の水蒸気選択透過性膜の外縁に沿って両面テープを貼り付け、透湿度を測定した。
<Example 1>
A PET film was coated with an ethanol solution of Flemion FSS-2 and dried to solidify the coating layer, thereby forming a water vapor selective permeation layer containing Flemion FSS-2 on the PET film. The thickness of the water vapor selective permeable layer provided on the PET film was 25 μm.
Thereafter, an ethanol solution of Flemion FSS-2 was applied to the surface of the water vapor selective permeable layer provided on the PET film to form a coating layer having a thickness of 120 μm. Then, before the ethanol solution of Flemion FSS-2 dried and solidified, a non-woven fabric was laminated on the surface of the coating layer, and the ethanol was removed by drying to obtain the water vapor selective permeable membrane of Example 1.
The obtained water vapor selective permeable membrane was cut into a 40 mm×20 mm square, and a double-faced tape was attached along the outer edge of the rectangular water vapor selective permeable membrane to measure moisture permeability.
<例2>
延伸ETFE多孔質膜(ゴア社製、商品名「オートモーティブベント」)を評価対象膜として用いた。延伸ETFE多孔質膜を40mm×20mm角に切り出し、角形の延伸ETFE多孔質膜の外縁に沿って両面テープを貼り付け、透湿度を測定した。
<Example 2>
A stretched ETFE porous membrane (manufactured by Gore, trade name “Automotive Vent”) was used as an evaluation target membrane. The stretched ETFE porous membrane was cut into a square of 40 mm×20 mm, a double-faced tape was attached along the outer edge of the square stretched ETFE porous membrane, and the moisture permeability was measured.
<例3>
例3では、PTFE多孔質膜(日東電工株式会社製、商品名「TEMISH」)を評価対象膜として用いた。PTFE多孔質膜を40mm×20mm角に切り出し、角形のPTFE多孔質膜の外縁に沿って両面テープを貼り付け、透湿度を測定した。
<Example 3>
In Example 3, a PTFE porous membrane (manufactured by Nitto Denko Corporation, trade name "TEMISH") was used as a membrane to be evaluated. The PTFE porous membrane was cut into a square of 40 mm×20 mm, and a double-faced tape was attached along the outer edge of the square PTFE porous membrane to measure the moisture permeability.
図8は、各例で透湿度を測定した結果を示す図である。図8中「ブランク」は、測定容器の開口部に何ら膜を固定しなかったときの透湿度の測定結果を示す。そのため、「ブランク」のプロットは、各測定条件下における透湿度の最大値に相当する。
図8に示すように、例1では、周囲環境の相対湿度が高くなるにしたがい、ブランクで示す透湿度の最大値との差が例2、3と比較して縮まる結果であった。この結果から、相対湿度50%以上の高湿度環境下で優れた透湿性が発揮されることを確認できた。
FIG. 8 is a diagram showing results of measuring moisture permeability in each example. "Blank" in FIG. 8 indicates the measurement result of moisture permeability when no film was fixed to the opening of the measurement container. Therefore, the "blank" plot corresponds to the maximum value of water vapor transmission rate under each measurement condition.
As shown in FIG. 8, in Example 1, as the relative humidity of the surrounding environment increased, the difference from the maximum value of the moisture permeability indicated by the blank decreased compared to Examples 2 and 3. From this result, it was confirmed that excellent moisture permeability was exhibited in a high-humidity environment with a relative humidity of 50% or higher.
一実施形態によれば、膜強度及び透湿性に優れ、貼付対象物から剥がれにくい水蒸気選択透過性膜及びその製造方法;並びに前記水蒸気選択透過性膜を備えた車載用ランプが提供される。 According to one embodiment, there are provided a water vapor selective permeable film that is excellent in film strength and moisture permeability and is difficult to peel off from an object to which it is attached, a method for manufacturing the same, and an in-vehicle lamp that includes the water vapor selective permeable film.
1…水蒸気選択透過性膜、2、20…水蒸気選択透過性層、3…不織布層、7…基材、8…塗布層、10…車載用ランプ、11…ハウジング、12…開口、13…ランプ光源(LEDライト)、14…ソケット、30…不織布、31…接着層、32…外層。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記水蒸気選択透過性層と接し、かつ、不織布を含む不織布層と、
を備える積層体からなることを特徴とする、水蒸気選択透過性膜。 a water vapor permselective layer containing a fluorine-containing polymer having ion exchange groups;
a nonwoven fabric layer in contact with the water vapor selective permeable layer and containing a nonwoven fabric;
A water vapor selective permeable membrane comprising a laminate comprising:
前記接着層が、前記水蒸気選択透過性層と接する、請求項1に記載の水蒸気選択透過性膜。 the nonwoven fabric layer has an adhesive layer containing an adhesive polymer in the voids within the nonwoven fabric;
2. The water vapor selective permeable membrane according to claim 1, wherein the adhesive layer is in contact with the water vapor selective permeable layer.
-[CF2-CF(-L-(SO3M)n)]- ・・・式1
式1中、Lは、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ炭化水素基であり、nは、1又は2であり、Mは、水素原子又はアルカリ金属である。 The water vapor selective permeation membrane according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluorine-containing polymer contains units represented by the following formula 1.
-[CF 2 -CF(-L-(SO 3 M) n )]- Formula 1
In Formula 1, L is an n+1 valent perfluorohydrocarbon group which may contain an etheric oxygen atom, n is 1 or 2, and M is a hydrogen atom or an alkali metal.
-[CF2-CF(-L-(SO3M)n)]- ・・・式1
式1中、Lは、エーテル性の酸素原子を含んでいてもよいn+1価のペルフルオロ炭化水素基であり、nは、1又は2であり、Mは、水素原子又はアルカリ金属である。 10. The production method according to claim 9, wherein the fluorine-containing polymer contains units represented by the following formula 1.
-[CF 2 -CF(-L-(SO 3 M) n )]- Formula 1
In Formula 1, L is an n+1 valent perfluorohydrocarbon group which may contain an etheric oxygen atom, n is 1 or 2, and M is a hydrogen atom or an alkali metal.
前記ハウジングに形成された開口を塞ぐ水蒸気選択透過性膜と、
を備え、
前記水蒸気選択透過性膜が、請求項1~8のいずれか一項に記載の水蒸気選択透過性膜である、車載用ランプ。 a housing containing a lamp light source;
a water vapor selective permeable membrane closing an opening formed in the housing;
with
A vehicle-mounted lamp, wherein the water vapor selective permeable membrane is the water vapor selective permeable membrane according to any one of claims 1 to 8.
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